现代高档数控机床的使用，对刀具的精度、切削性能和工作可靠性等提出了更高的要求。铣削是数控加工中非常普遍的加工方式，本文结合刀具数字化设计的需要，以某型号方肩台阶铣刀作为研究对象，运用有限元软件进行铣削过程仿真和刀柄/铣刀联接结构的动力学仿真。论文首先介绍了铣削加工的特点，在铣削力建模方面对前人的研究进行了归纳总结，并选择瞬时刚性力模型作为本文的建模方法，基于Matlab数值计算软件设计了仿真的算法流程。与有限元的铣削仿真相比，该方法在计算精度接近的情况下，极大的缩短了计算时间。为了使铣削力系数的标定更具有通用性，论文介绍了直接法和间接法两种标定方法。从直角切削和斜角切削的机理出发，对切削力与刀具几何模型、切削用量之间的关系进行了深入的探讨，验证了Armarego提出的经典模型。基于Advantedge的仿真数据，用两种方法进行了铣削力系数的标定。其中间接法标定的铣削力系数可以转换到任意的刃倾角，具有非常显著的普遍性。最后将仿真得到的铣削力用于刀具结构的动力学分析，主要采用有限元方法。首先有限元和试验方法进行模态分析，建立了进一步仿真需要的模型；然后采用铣削力数据建立动载荷，按照实际加工中的受力情况将其加载到铣刀上，进行了多种参数下的瞬态响应分析，得到结构全部节点的响应位移。实际加工过程刀具的振动很难测量和监控，学术研究中也多采用昂贵的激光位移传感器测量，有限元仿真是一种非常有意义的探讨。本文属于刀具数字化设计和切削动力学的基础性研究，所建立的铣削力模型和动态仿真方法，在刀具结构参数优化和切削过程稳定性预测方面具有一定的参考价值。