现今随着骨骼损伤的不断涌现以及人口老龄化日益严重的趋势,研制具有良好结构性、生物相容性的仿生人工骨变得尤为重要。其中热塑性工程塑料聚醚醚酮(poly-ether-ether-ketone,PEEK)是目前公认的理想的人工骨替代材料。在制备热塑性塑料材料人工骨的诸多方法中,熔融沉积成型技术(Fused Deposition Modeling,FDM)为3D打印技术中较为成熟的一种。但由于技术加工原理的局限,生产的3D打印制品表面质量较差,而铣削等减材加工是最简单有效的提高打印工件表面质量的加工方式。鉴于此,本文将增材制造技术与减材制造技术结合,采用复合加工技术生产制造人工骨,针对PEEK的FDM型3D打印工艺参数及打印试件的铣削参数进行试验研究。现阶段,对于PEEK材料3D打印工艺参数的试验研究中,针对与力学性能相关的参数研究较少,因此本文在3D打印试验中选取打印试件的储能模量为主要研究对象。另外两个研究对象选择为打印时间和打印材料消耗量,试验中以层厚、内部填充密度、外周打印轮廓数为研究参数。针对PEEK材料3D打印试件的平面进行铣削试验,选取表面粗糙度为研究对象,以切削深度、主轴转速、每齿进给量为研究参数。利用试验结果建立FDM型3D打印与铣削工艺参数的响应值回归数学模型,分析了各参数之间的交互作用对研究对象的影响趋势,并据此进行工艺参数优化。得出3D打印工艺最优参数组合:层厚0.43mm,内部填充密度55.05%,外周轮廓1.39圈。铣削最优参数组合:切削深度0.2mm,主轴转速3500r/min,每齿进给量0.06mm/z。考虑到人骨表面多为曲面的现实情况,对PEEK材料的3D打印试件进行曲面铣削试验,采用单因素与多因素正交优化试验的方法。研究切削深度、主轴转速、每齿进给量对表面粗糙度的影响规律。试验结果表明:对表面粗糙度影响由大到小的因素依次为主轴转速、切削深度、每齿进给量;当主轴转速为4700r/min,切削深度为0.40mm,每齿进给量为0.085mm/z时,表面粗糙度最小。