随着科技的发展,产品的小型化已经成为一种发展趋势,越来越多的微型产品出现在航空航天、轨道车辆、国防工业等领域中。由于对微小零件的需求日益增大,使微小型零件加工技术成为了当今工业发展研究的主题。而在众多微加工技术中,微铣削技术是应用最广泛、操作最简便的加工方法之一。微铣削并不是单纯意义上的尺寸缩小,其加工过程与加工机理已经与常规铣削存在很大的不同,有必要建立满足微铣削特点的切削模型。本文以微切削加工中切削力的变化规律、微小零件表面粗糙度的影响因素为基本研究内容,进行了如下几个方面的研究:1)得出了考虑最小切削厚度的表面粗糙度计算公式,建立了刀尖圆弧附近的切削力模型,并在考虑犁切力、流动应力和弹性恢复的影响下,建立了微铣削力理论模型。2)利用ABAQUS有限元建模仿真软件,对典型铝合金6061-T6材料进行有限元切削仿真分析。通过二维正交切削仿真,确定了铝合金6061-T6的最小切削厚度约为刀具刃口钝圆半径的27%。选取不同的刃口钝圆半径进行仿真研究,发现微切削力随钝圆半径的增大而增大,为刀具刃口钝圆半径的选取提供了理论依据。再现了三维铣削过程,设计了正交仿真方案,得出结论:在一定范围内,微铣削力随着主轴转速增大而减小、随着每齿进给量的增大而增大、随着轴向切削深度的增大而增大。3)应用自主研制的微型三轴铣床,通过对铝合金6061-T6材料进行的单因素实验和正交试验,研究了主轴转速、每齿进给量、轴向切削深度在实际加工中对铣削力的影响规律,以及对已加工工件表面粗糙度的影响规律,所得实验结论与有限元仿真结论相一致,进一步验证了实验的正确性。4)对实验结果进行了极差分析与方差分析,判定了各因素对实验结果的影响程度,得出结论:对三个方向的切削力的影响显著性程度顺序为:轴向切削深度>每齿进给量>主轴转速。对表面粗糙度的影响显著性程度顺序为:轴向切削深度>每齿进给量>主轴转速。