在激光聚变装置中,随着激光功率的增加,打靶后产生的悬浮颗粒污染物也大幅增加。污染物吸附在工件表面,使得表面损伤进一步扩大,影响激光通量和打靶精度,故装置对于洁净度的控制有着较高要求。装置中广泛使用的铝合金构件表面质量和润湿性能对洁净度的维持有重要影响,所以从机械加工角度探究在铣削和清洗过程中工艺参数对最终洁净度的影响具有重要意义。首先,本文通过有限元仿真模拟5083铝合金的铣削过程,建立热力耦合模型。考虑切削热和切削力对于工件表面应力和温度的作用,分析铣削参数的改变对于表面质量的影响。提取温度和应力变化曲线,分析铣削过程中工件表面在不同阶段时温度、应力的变化情况,将工件表面残余应力和节点坐标并进行统计分析,得到残余应力与粗糙度关于铣削参数的变化规律。其次,根据铣削得到的铝合金表面,以Wenzel方程模型为理论基础进行不同表面液滴滴落过程的流体仿真建模。将仿真结果与实验得到的液滴形态作比较,验证模拟的可靠性。测量液滴在不同表面稳定状态时的接触角,得到接触角关于铣削参数的变化规律,分析表面粗糙度和接触角的联系。再次,进行与仿真铣削参数相同的单因素铣削实验,验证仿真得到的规律。由于实际加工过程中主轴转速过大时存在振动现象,对实验结果产生影响。在铣削过程中存在切削液和切屑的污染,铣削完成后进行等离子体清洗,清洗后表面接触角得到大幅度降低。将不同加工参数得到的工件进行等离子清洗,探究不同铣削参数对清洗后接触角的影响。最后,响应曲面设计对铣削参数进行优化。分别得到表面粗糙度、等离子清洗后的接触角,油污残余量对于铣削参数的预测公式,铣削参数对于响应变量的交互作用。以及不同响应变量对应的最佳铣削参数组合,为实际铣削加工铝合金工件提供实验参数指导。