淬硬钢以其高强度、良好的热稳定性以及耐磨损等优良的性能，在汽车模具加工等领域得到了广泛地应用，由于汽车外覆盖件模具的复杂性和光顺性，要求淬硬钢模具加工质量较高，本文以Cr12MoV模具钢实验样件的加工表面质量为研究对象，对铣削加工表面形貌展开以下研究。　　首先，针对球头铣刀建立了铣削加工几何模型，剖析表面形貌的形成原理，离散铣削刃为微单元获取离散点，对其静态以及动态状态进行数学描述，获得铣刀插补运动、加工倾角等对离散点运动轨迹影响矩阵，并从刀具坐标系转换到工件坐标系中，获得了球头铣刀刃线离散点的运动轨迹方程、矩阵方程。　　然后，基于 NURBS曲面对工件的自由曲面进行数学描述，分析了三种拟合离散点重构方法的原理和过程，提取了刃线离散点，判断离散点是否参与切削运动；同时，基于定位曲面控制点的曲面重构方法，拟合刀刃刃线的离散点，通过调整设定的控制点完成基于NURBS曲面重构表面形貌的仿真过程。　　其次，修正刀具切削运动轨迹，研究加工行距、每齿进给量、切削深度、加工转速、加工倾角以及曲面曲率对表面形貌仿真的影响，并基于进给方向残留高度、三维表面十点高度以及表面粗糙度偏离参考基准的算术平均值对表面形貌进行定性和定量分析，分析得知进给方向曲率对表面形貌的影响高于行距方向曲率的影响，这是由于进给方向曲面曲率变化极易引发干涉，导致较高的残差高度引起的。　　最后，基于实验法对Cr12MoV模具钢样件进行了铣削加工表面形貌实验研究，以及从粗糙度角度给出了定量分析，验证了表面形貌仿真各个因素的影响规律，本文对于球头铣刀铣削加工淬硬钢获取高质量的加工表面具有一定的参考意义。