3Cr13不锈钢是工业领域较难加工的材料,但其又以强韧性、耐腐蚀、抛光性等特点,主要用于医疗器材、食品机械等行业。在实际切削加工生产中,如何确定切削参数值,最大化地利用生产系统性能和资源,保证产品质量,是一个值得研究的问题。本文结合工业生产实际,对3Cr13不锈钢的铣削工艺进行了优化研究,主要研究内容和结果有:(1)采用金属切削加工理论,研究切削的变形过程,切削的分类,切削因素的评价,切削加工的特征等,通过理论基础知识分析,为后续实验奠定基础。(2)基于正交实验法设计铣削力实验方案,研究铣削过程中铣削参数对铣削力的影响。通过极差分析发现轴向切深对铣削力影响高度显著,径向切深对铣削力的几乎无影响。因此,采用较小的轴向切深和每齿进给量,较大的铣削速度和径向切深可以有效提高3Cr13不锈钢材料的加工特性。(3)根据正交实验结果,采用多元线性回归分析方法,分别建立了x、y、z三方向的铣削力预测模型,采用方差分析分别对预测模型回归方程及回归系数进行显著性检验,发现预测模型的回归方程均高度显著,表明建立的铣削力模型结果准确可靠,有较高的置信度和实用性;发现四个回归系数中轴向切深对x、y、z三个方向的铣削力的影响均高度显著,其次是进给量和铣削速度,而径向切深对切削力的影响不显著。基于正交实验直观分析铣削参数对铣削力的影响,验证了极差分析切削参数对切削力的显著性。(4)采用有限元法建立三维仿真模型,利用数值分析的方法研究切削参数对切削力的影响,将同等参数条件下仿真结果与实验结果进行对比,发现用3Cr13不锈钢铣削的模拟结果与实验结果具有相同的趋势,且y方向的切削力明显大于其他两个方向的切削力,三个方向的铣削力平均误差均小于15%。因此,该仿真模型结果可靠准确,可为高效、稳定、安全地优化3Cr13不锈钢铣削加工工艺和优化切削参数的设计提供参考价值。