为了提高机械加工过程中的刀具磨损预测精度，建立一种基于深度学习特征降维及特征后处理的布谷鸟优化参数的最小二乘支持向量机预测模型。该模型利用堆叠稀疏自动编码网络将时域、频域及时频域三方面提取的特征向量进行降维处理，然后利用特征后处理确保降维向量单调不递减及平滑趋势，最后采用自适应步长布谷鸟算法优化参数的最小二乘支持向量机模型预测铣刀磨损量。通过试验测试比较提出方法与其他预测方法，显示提出模型能更有效表征铣刀磨损量，大幅降低预测误差。