数控铣床是机械制造行业最重要的基础装备之一，数控加工的发展方向是高精度、高效率和低成本。现有的数控铣削加工编程技术往往仅仅考虑的工件的几何特征，而忽略更为重要的加工过程的物理特征，例如没有考虑切削变形的影响，因此为了保证加工过程的安全性，只能采用相对保守的加工参数，从而制约了机床性能的充分发挥，造成加工效率的降低。本文建立了一种基于傅立叶级数的铣削力解析模型，并以切削力变形补偿为例，研究了铣削力模型在实际生产中的应用，主要工作如下：以立铣刀和球头铣刀为例，本文根据刀具和工件的几何特点，分析了铣削加工的加工过程，考虑了铣削过程的剪切与犁切双重机制，按刀具轴向进行微元划分，建立了微元的铣削力模型。根据在铣削加工过程中的实际情况，根据不同几何特征的工件与刀具的几何信息，将微元铣削力在加工接触区域内求取积分，得到了刀具的总的铣削力。然后通过傅立叶变换将总铣削力转换为了傅立叶级数的形式，建立了便于求解的解析的铣削力模型。分析了铣削力的傅立叶级数的零频率项，推导了实验平均铣削力和模型铣削力系数之间的关系式，提出了回归各系数的方法，利用测力仪在数控机床上进行了铣削实验，通过得到的数据回归出了所需的切削力系数，带入模型计算了一定铣削加工参数条件下的铣削力，并与相同条件下实验测量的铣削力进行对比，结果发现二者吻合良好，从而验证了提出的铣削力模型。设计了一个薄壁工件的侧铣实验，通过之前建立的铣削力模型，在已知刀具几何参数和加工参数的情况下，带入铣削力模型，计算出各个方向的铣削力的大小。据工件的几何特点和材料特性，计算出理论的铣削力变形量。然后修改加工代码，优化补偿刀具路径，进行了两种侧铣试验，通过对比补偿前和补偿后两组侧铣实验的形状误差数据，证明了变形补偿的效果和铣削力建模的实用价值。