汽车覆盖件模具型面上存在沟槽、转角、凸起、凹陷等特征,这些特征多采用整体或镶块式淬硬钢铣削加工而成,由于汽车覆盖件模具用这些特征拼接而成,并且拼接材料在铣削加工时铣削特性发生了巨大的变化,对表面质量造成严重影响。本文以Cr12Mo V淬硬钢拼接试验件的表面质量为研究对象,对铣削方式加工的拼接模具的表面形貌展开了以下研究。首先,分析了表面形貌的形成机理,对球头铣刀的几何模型进行了描述,并对球头铣刀的刀刃刃线进行离散。针对凸曲面工件考虑几何因素和加工参数的影响,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。然后,对切削刃离散点的参切情况进行判断,并分析了NURBS曲面控制点理论,提取出参与切削的要保留的离散点并基于NURBS曲面控制点方法重构表面形貌,使用该方法可以在少量仿真点的情况下重构出需要仿真的形貌。其次,建立拼接模具铣削加工系统的动力学模型,求解出振动的位移,再建立带有冲击振动因素的刀具刃线离散点的运动轨迹方程,并仿真分析不同铣削参数下表面形貌受冲击振动的影响。最后,对Cr12Mo V淬硬钢拼接试验件进行不同铣削参数下的铣削加工试验,并把仿真图和试验图进行比对来分析验证仿真模型的准确性。然后基于分形维数理论间接地研究冲击振动影响下的表面形貌,并计算不同参数下的二维表面粗糙度,找出最理想的铣削参数,这对于实际铣削加工有重要的参考意义。