随着对高精密微小型零件需求量的不断增多,微铣削作为能够快速加工具有复杂三维特征零件的加工方式而被广泛应用于电子、生物、航天等领域。但是微铣削与传统铣削不同,因为铣刀直径较小的原因,微铣刀的刀刃半径与切屑厚度在尺寸数量级上是相当的,当瞬态切厚小于刀刃半径时存在最小切厚问题,此外还存在径向跳动量大、刀具磨损严重等。因微铣削加工过程不易观察,需借助外部放大设备,其成本昂贵,有限元仿真技术因为成本低、能够获得试验中不易获得的参数而受到学者们的重视,运用有限元仿真技术对微铣削的机理进行研究已经成为一个热点问题,本文通过有限元仿真技术研究了微铣削加工领域的相关问题,具体内容如下:(1)对国内外微铣削的研究现状进行了分析。微铣削作为一种新型的加工方式,存在着许多问题,学者的研究主要集中在微铣削切屑形成与最小切厚、切削力建模、微铣刀磨损以及微铣削加工过程的有限元仿真研究等方面。这些因素都将对微铣削加工的最终效果产生影响。(2)对有限元仿真所运用的理论——刚塑性有限元法进行了分析。刚塑性有限元法是通过广义变分原理,寻求满足边界条件时使总泛函取最小值的许可速度场,进而依据基本力学关系求取应力、应变等物理量。(3)建立微铣削的三维有限元模型。对建模过程进行了详尽说明,包括材料模型、网格划分、摩擦模型、分离准则及传热参数的设置。对仿真过程中的重要参数——网格重划分预设值及摩擦参数进行了研究,然后通过对不同刀刃半径的微铣刀在相同加工过程中的仿真,研究其对切削力及切屑生成的影响。(4)建立微铣削的理论切削力模型。通过神经网络对微铣削计算的切削力系数进行拟合,获取切削力系数与切厚、刀刃半径的关系,计算微铣削切削力并与三维仿真的结果进行比较,二者有很好的拟合度。(5)通过有限元仿真研究不同因素对于微铣削加工的影响。首先通过三维仿真对比分析顺铣和逆铣加工方式的不同,然后通过单因素变量法研究主轴转速、进给量和轴向切削深度对微铣削切削力的影响,最后通过微铣削实验获得微铣削切削力的数值,并与仿真的切削力进行比较。