随着科学技术的进步,航空航天、生物医学、能源动力等领域对高温环境下具有较高强度和耐腐性的微小型零部件的需求日益增加。基于微小型机床的微细铣削技术是一种可以加工具有复杂三维形貌的高精密微小型零部件的新兴加工技术,近年来成为微细加工领域研究的重点和热点。镍基高温合金优良的高温强度、较好的热稳定性和抗热疲劳性能,可以很好的满足高温环境下具有高强度和耐腐蚀性的微小零部件材料的要求。因此,镍基高温合金微细铣削机理及加工工艺研究,对提升微小型高温零部件的制造能力和水平具有重要的工程实用价值,对难加工材料的微细铣削机理研究具有参考借鉴价值。本文在考虑刀齿齿尖次摆线运动轨迹、齿尖径向跳动、已加工表面的弹性回复等因素影响基础上,建立了镍基高温合金微细铣削过程三维动态切削力预测模型。开展镍基高温合金微细铣削工艺试验研究,分析微细铣削参数对铣削力的影响规律,并建立镍基高温合金微细铣削力试验预测模型。本文主要研究内容如下：首先,开展微铣孔试验,研究刀具悬伸量及主轴转速对刀齿齿尖径向跳动的影响规律；基于实验结果,建立刀齿齿尖径向跳动预测模型,为建立微切削过程切削厚度计算模型奠定基础。其次,考虑刀齿齿尖次摆线运动轨迹及刀齿齿尖径向跳动影响,建立名义微切削厚度计算模型；考虑微细切削过程中的最小切削厚度及单齿切削现象影响,推导出实际切削过程累积切削厚度模型,为建立三维动态微切削力预测模型奠定基础。再次,以最小切削厚度值为分界点,将微细切削过程划分为以剪切效应为主导和以耕犁效应为主导的两个不同切削过程。依据切削力与切削层面积成比例,并考虑耕犁效应影响,建立以剪切效应为主导的镍基高温合金微细铣削过程三维动态切削力预测模型；依据耕犁力与切削刃与工件间的过盈体积成比例,建立以耕犁效应为主导的镍基高温合金微细铣削过程三维动态切削力预测模型。通过实验验证表明：模型预测结果和实验测量结果匹配较好。最后,开展镍基高温合金微细铣削工艺正交试验研究,研究各切削参数对切削力的影响规律；依据正交试验结果,建立三维微切削力试验预测模型,并对所建模型进行显著性检验和拟合度检验。