测力系统的固有频率对高频切削力测量至关重要，而现有测力仪因固有频率较低或安装试件后固有频率急剧下降，难以满足高速、超高转速下铣削力测试的要求。为此，本文在国家973计划课题（2009CB724401）的资助下，对电阻应变式高频响测力仪主体结构进行了优化设计，创新了测力仪的换算矩阵模型，并进行了高速和超高转速铣削力试验验证。论文主要研究工作包括：（1）基于附加弹性测力原理设计了电阻应变式高频响测力仪，以固有频率为优化目标，运用邓克莱法建立了测力仪的简化模型并推导出了固有频率解析式，同时结合有限元与模态试验，实现了测力仪关键结构的优化设计，测力系统的固有频率高于9kHz，为同类测力仪的结构优化设计提供了必要的参考。（2）进行了测力仪的标定试验，提出了采取将力矩引入到换算矩阵模型的方法，重新标定计算并得到换算系数矩阵。通过试验验证表明，应用该换算系数矩阵，可有效降低分力间干扰与力点效应等因素的影响，显著地提高了测力仪的测量精度。（3）基于单因素试验法，进行了高速、超高速条件下的铝合金铣削力试验，分析了主轴转速、每齿进给量、轴向切深以及径向切深等切削参数对铣削力的影响，揭示了高速、超高转速条件下铣削力的变化规律，同时结合频谱分析的方法对主轴转速与铣削力的关系进行了重点研究。