非均匀螺旋角铣刀超声铣削未变形切削厚度的预测方法，包括以下具体步骤：（1）、传统的三轴联动的铣削过程和三轴联动的超声铣削过程进行比较，衍生出超声铣削的切削刃轨迹方程；（2）、对瞬时未变形切削厚度进行建模；（3）、再利用当前切削刃轨迹上任一点的位置方程求出该点位置，利用黄金分割迭代法计算出之前切削刃轨迹点的位置，以此两点间的线段最小值得出所求的瞬时未变形切削厚度。本发明是在超声铣削的条件下，通过预测瞬时未变形切削厚度，从而探究和分析超声铣削力，同时该发明可以适用于非均匀螺旋角的刀具和复杂路径下的铣削过程。在预测瞬时未变形切削厚度后，可以进一步了解超声铣削力对优化刀具和工件加工的影响。