金刚石飞刀切削加工技术具有加工效率高、可加工材料范围广、加工表面质量好等优势得到了学术界和工业界的高度关注，成功地应用于对微透镜阵列、减速反射光栅等微结构表面的加工，对KDP晶体等特殊材料的加工更是起到了不可替代的作用。然而，飞刀切削在对无氧铜等塑性材料的加工时会形成尺寸较大的毛刺，毛刺的存在不仅会大大降低尺寸精度还会使设备的正常运行存在安全隐患。同时，后续去除毛刺还会大大降低生产率。因此，研究金刚石飞刀切削加工中毛刺的形成过程，分析毛刺形成过程的影响因素，探索控制毛刺形成的方法有着重要的意义。为了能更好地对毛刺的形成过程进行分析，建立了能够描述超精密切削加工过程的切削模型，研究了切削过程中切屑的受力情况；对切屑的形成过程进行了仿真，并对无氧铜切削加工中的最小切削层厚度效应进行了模拟；对毛刺的形成过程进行了仿真，根据形态的不同对切出方向毛刺进行了分类，并对毛刺形态转换条件进行了研究。利用圆弧刃刀具进行飞刀切削加工仿真，考虑工件有无初始毛刺两种情况，通过仿真，研究了不同切削参数、刀具几何参数、刀具安装角度及工件摆放位置对一次毛刺和二次毛刺形成的影响，为将来飞刀切削工艺参数的选择提供参考。对仿真结论进行了实验验证，通过对比的方法分析了不同切削参数下实验和仿真结果存在的异同；进行了对切削参数的优化实验，建立了切出方向毛刺高度的预测模型，继而对切削参数进行优化并通过实验验证；进行了工件叠加法实验，研究了其抑制切出方向毛刺形成的机理及效果。