各种玻璃、陶瓷等硬脆材料具有某些特殊性能，所以在各科学领域内得到广泛应用，如激光技术、微电子、精密机械和生命科学等。但是其加工性能很差，采用传统的机械加工方式很难或者甚至不能对硬脆材料进行加工。研究发现，在特殊条件下能够实现硬脆材料的塑性加工，但是目前此领域的研究还不完善，所以本文对硬脆材料塑性铣削过程进行深入研究。主要研究工作如下： 　　(1)首先分析本课题研究的背景与意义，对硬脆材料研究现状进行总结，并且对球头铣刀玻璃微铣削研究进行专门阐述。 　　(2)通过实验研究常规铣削力与微细铣削力的主要不同点。通过对最小切削厚度、弹性恢复率分析来预测犁耕力的影响，同时分析了精密铣削中刀具圆弧刃的影响、刀具有效负前角和临界切削厚度。 　　(3)基于铣削机理，通过球头铣刀几何参数的分析，建立球头铣刀的瞬时微元铣削力模型及整体铣削力模型。在相对成熟的几何模型基础上，结合有关铣削机理的推论，建立全新的铣削力模型来对铣削过程进行分析。 　　(4)研制实现玻璃等硬脆材料塑性域切削的装置，不断改进实验平台，实现高速微进给条件下的三轴联动控制，为塑性域铣削研究奠定基础。通过球头铣刀玻璃铣削过程的实验研究，利用实验数据求出建立的切削力模型中的未知量，进而获得切削力模型。切削力模型的计算值与实验数据达到很好的一致性，验证了模型的合理性。实验数据显示，不同切削条件对球头铣刀玻璃微铣削的切削力的影响不同。 　　(5)玻璃微铣削加工实验系统应该满足主轴的高速旋转，能够实现微量进给下工件的倾斜加工以及铣削力的实时测量。对于动力分析部分，从球头立铣刀的几何模型着手，利用ANSYS有限元软件对球头立铣刀进行模态分析。将得到的固有频率与立铣刀在外力作用下的振动频率相比较，避免发生共振现象。同时，对铣刀夹持系统进行结构和动力分析，以改进夹持系统的设计并预估其特性。