汽车覆盖件模具多采用镶块式模件拼接形式,其加工区域存在大比例的非均匀性的高硬度表面,在曲面拼接区一方面引起载荷突变,一方面引起载荷不稳定,对模具表面质量造成影响。本文以Cr12MoV淬硬钢拼接模具试验件的为研究对象,对在铣削加工过程中定曲率曲面拼接模具的表面形貌展开分析与试验研究。首先,建立了球头铣刀的几何模型,根据矩阵变换原理,把球头铣刀的旋转和进给运动从刀齿坐标系转换到工件坐标系,得到了刀具刃线任意离散点的运动轨迹方程。其次,基于NURBS曲面控制点方法,根据切参与切削的有效的离散点,重构了凸曲面表面形貌,使用该方法可以在少量仿真点的情况下重构出所需要的表面形貌。再次,基于汽车覆盖件模具曲面拼接区铣削加工系统的动力学模型,根据冲击振动位移,建立受冲击振动影响的刀具刃线离散点的运动轨迹方程,根据NURBS曲面重构仿真分析了不同铣削参数下曲面拼接区的表面形貌。最后,基于Cr12MoV淬硬钢拼接试验件进行不同铣削参数下的加工试验,验证了仿真结果的可信性。同时,基于连续小波变换和小波包等分析了表面形貌的一维粗糙度数据,通过能量、纹理、波形等方面对表面形貌进行评价,为今后提高淬硬钢模具曲面拼接区表面加工质量奠定理论和应用基础。