碳纤维增强树脂基复合材料具有比强度高、比模量高、耐高温、耐腐蚀等优异的综合力学性能,因而广泛地应用于航空航天、军事、汽车轨道、体育休闲等领域。但由于材料力学性能上具有各向异性、非均质和纤维硬度高等特点,在对其进行机械加工时若切削参数选择不当易出现刀具磨损严重、加工质量差、分层和撕裂等损伤。因此,有必要对碳纤维增强树脂基复合材料铣削加工过程开展相关研究,选择合适的铣削加工工艺参数以提高加工效率与加工质量,以期为碳纤维复合材料铣削加工工艺参数的选择提供依据。以碳纤维复合材料单向板为研究对象,采用有限元仿真与铣削实验结合的方法,研究铣削参数对切削力、表面粗糙度的影响,最终通过多目标优化实现同时考虑表面粗糙度和加工效率的铣削参数优化。主要内容如下:（1）在有限元仿真模型方面,分析了碳纤维复合材料单向板的本构关系和失效准则。基于正交各向异性材料的力学模型建立了碳纤维复合材料铣削的宏观模型,讨论了铣削过程中切削状态、应力分布、刀具温度和切削力变化规律。（2）在铣削实验方面,通过碳纤维复合材料单向板在北京精雕高速加工中心上开展三因素三水平的正交铣削实验,分析高速铣削过程中铣削参数对切削力和表面粗糙度的影响。验证了所建立的有限元仿真模型准确可靠,利用实验数据拟合出切削力和表面粗糙度的经验公式。实验表明,对于碳纤维复合材料这种难加工材料,采用高速切削能够有效地提高切削效率和加工表面质量。（3）在工艺参数优化方面,利用基于分解的多目标进化算法（MOEA/D）对碳纤维复合材料铣削参数进行了多目标优化。以最小表面粗糙度和最大材料去除率为优化目标,以主轴转速、进给速度、径向进给为设计变量,利用MOEA/D算法进行多目标优化,最终得到分布均匀的Pareto前沿,前沿上不同位置代表着对两个优化目标的不同侧重。最后,通过实验对优化后的工艺参数进行验证。本文针对碳纤维增强树脂基复合材料的铣削加工工艺参数优化进行了较为深入的分析研究,对碳纤维复合材料这种难加工材料采用了高速切削加工技术开展铣削过程实验分析。所提出的碳纤维复合材料铣削加工过程及工艺参数优化方案,可为今后碳纤维复合材料铣削相关研究提供参考,优化后的切削工工艺参数可为生产实践提供参考。