玻璃、陶瓷等硬脆材料，硬度高、脆性大，其物理机械性能(尤其是韧性和强度)与金属材料有较大差异，加工性能差，加工难度大。采用超精密切削加工这类材料时，如果加工参数不尽合理，则加工后的工件表面会产生裂纹、表面破损等缺陷。但是，目前国内外对硬脆材料铣削的研究还只是停留在初步阶段，因此开展硬脆材料的塑性铣削加工机理及塑性铣削技术的研究具有重要的理论意义和使用价值。　　 本文以石英玻璃为研究对象，进行切削力理论模型研究、塑性铣削机理研究和槽铣削实验研究。本文主要工作如下：　　 1.以螺旋刃球头铣刀为对象，对基于球面螺旋线的螺旋刃球头铣刀的各个几何参数进行描述，建立了螺旋刃球头铣刀的刃线几何模型。　　 2.球头铣刀动态铣削力模型建立及实验验证。该模型基于斜刃切削理论并考虑刀具轴向倾角的影响，可预测切削区内微铣削力，与实测切削力变化较为吻合，并可作为玻璃等硬脆材料塑性域切削的力学基础。　　 3.研制玻璃等硬脆材料塑性域切削实现装置。将实验平台不断完善，达到高速微进给的三轴联动控制，为塑性域切削实验研究奠定基础。　　 4.硬脆材料塑性加工理论及实验研究。建立球头铣刀铣削硬脆材料的切削模型；并进一步解释脆塑转变机理，提出实现硬脆材料塑性铣削的方法；以石英玻璃片为研究对象，进行了多组塑性铣削实验，并基于实验数据，不断优化切削参数，获得了这一特定硬脆材料的塑性铣削条件。