近年来，随着微/纳米技术的迅猛发展，以形状和尺寸微小为特征的微小型化技术在国防、航空航天、生物医疗、汽车电子及通信等领域有着广泛的应用潜力。微细铣削加工技术具有加工效率高、可加工材料多样化，能够实现从简单二维到复杂三维曲面微小零件的加工，同时具有加工成本低、柔性强等优点，目前已成为微小零件制造的重要加工技术。微细铣削由于刀具及其切削参数的缩小，使其面临各种微观尺度效应有别于传统切削的特殊现象，如切削温度分布、刀具易破损、去除率低、表面加工质量差和难消除毛刺等，这些问题严重制约了微细铣削技术在微小零件加工中的应用。针对上述问题本文对微细铣削加工中的温度场分布、毛刺的控制、刀具磨损及径向跳动对刀具磨损的影响等关键技术进行了深入研究。具体研究内容包括如下几个方面：研究微细铣削温度场对于减小刀具磨损，提高工件加工精度及表面质量具有重要意义。本文建立了三维微细铣削加工热力学有限元模型，动态模拟了微细铣削加工过程，分析了微细铣削过程中瞬时温度场的分布规律；考虑最小切削厚度的影响，研究切削刃钝圆半径、主轴转速、背吃刀量、进给速度对微细铣削温度场的影响。分析得出切削刃钝圆半径变化是影响微细铣削温度场分布的重要因素之一。随着切削刃钝圆半径的增大，微刀具最高切削温度区域由前刀面逐渐转移到切削刃及后刀面上。实验方法是研究切削温度的有效手段。采用红外热像仪测量微细铣削加工中刀具、工件及切屑的温度场分布。研究切削刃钝圆半径、进给速度、主轴转速、背吃刀量对微细铣削温度场的影响。将实验结果与本人有限元仿真结果对比，验证仿真模型及实验结果的正确性。在此基础上采用控制体积法，计算出微细铣削加工热量分配比例关系。得出切屑所占切削热分配比例较多，工件、刀具所占切削热分配比例较少。毛刺是影响微小零件表面加工质量的重要影响因素之一。建立了毛刺形成的三维有限元模型，动态模拟了微细铣削加工中毛刺的形成过程。深入分析毛刺的形成机理及每齿进给量、背吃刀量、切削刃钝圆半径及切削温度对毛刺形成的影响，并通过微槽加工实验验证有限元仿真结果的正确性。研究结果表明：毛刺尺寸影响的仿真与实验结果最大误差不超过20%，验证了所建立的有限元模型适合于研究毛刺的形成及预测毛刺尺寸。研究微刀具的磨损机理是延长刀具使用寿命，提高工件加工质量的有效方法。以自行研制的微小型立式铣床为加工平台，研究超细晶粒硬质合金微铣刀的磨损机理及径向跳动对刀具磨损的影响。通过对微刀具进行氧化分析得出：刀尖区域与氧发生了氧化反应，证明刀尖处有局部高温产生。微刀具的损伤机理表现为粘结磨损、磨料磨损、刀尖破损。建立了径向跳动对微铣刀磨损影响的理论模型，动态模拟径向跳动对刀具力学性能及刀具磨损的影响，通过实验验证其有效性。研究结果表明：径向跳动量对微铣刀磨损影响较大，相对较小的刀具轴线与主轴轴线间的偏转角，将引起刀具较高切削力、等效应力及刀具磨损量。为减小刀具磨损应采用垂直于切削刃方向装卡刀具，同时尽可能使刀具轴线与主轴轴线重合。