微小器件在许多未来科技的发展领域中发挥着非常重要的作用,因为它们拥有诸多优点,比如低材料成本,可移动性,可移植性,低功耗,和由于高的表面体积比而具有较高的热传导率。在微机械加工技术中,微铣削技术应用比较广泛,但由于存在最小切削厚度作用、微小刀具的微观形状误差、刀具磨损与工件材料的粘连、工件多晶金属材料的各相异性等问题导致微铣削加工表面质量相对较差。鉴于磨削加工的良好效果,我们将其应用到微尺度机械加工上,产生微尺度磨削工艺,以改善微机械加工的表面质量。本文对微尺度磨削工艺进行开拓性,探索性的研究,着眼于微尺度磨削加工的可实践性,与传统磨削加工的差异性、与微切削加工的对比性研究,本课题将从以下几个方面对于微尺度磨削工艺进行探讨：研究微尺度磨削加工面临的首要问题是微尺度磨削加工系统与微小磨具的制作。本课题对微尺度磨削加工系统进行了研究,并对原有的微加工系统进行了改造来满足微尺度磨削工艺的要求。在对比了几种微磨具的制作工艺后,选择了微小圆柱冷喷涂CBN微磨粒的方法来制作微小磨棒,并测量微磨棒尺寸误差,分析了其对微磨削效果产生的不良影响。为了满足微尺度磨削加工对工件装夹定位精度高的要求,本课题对先铣后磨的微尺度磨削方法进行了详细研究。分析了工件材料弹性变形恢复高度对于微磨削深度的影响,通过测量铝6061-T6微铣削底面的回弹高度,分析铣削参数对回弹高度的影响。为了解决微铣刀更换成微磨棒后,刀尖点加工位置重复定位的问题,本文利用激光位移传感器研究了一套刀具位置确定方法,包括对刀尖点的轴向和径向定位,最后实现多工序的微尺度加工本文对于微尺度磨具平面磨削特性进行了理论分析。重点研究微磨具由于尺寸太小,导致与常规磨削在几何模型上的差异和磨削速度而降低带来的磨削特性,并分析了磨削加工参数和磨具尺寸要素参数对于磨削效果和磨削效率的影响,较小的磨削深度和较低的工件进给率,以及磨粒粒度小,单位面积分布磨粒数多的微磨具可以改善磨削效果,但伴随而来的是磨削效率的下降,适当增大微磨具尺寸和主轴转速是有效的解决办法。本文还对其单个磨粒在低速磨削速度下与加工材料的作用机理进行了简单的探讨。通过实验观察了20号钢的微尺度磨削加工表面质量特征,研究了微磨具尺寸参数及精度和微尺度磨削加工参数对于表面质量的影响,并将其与微铣削侧壁的表面质量进行了对比。最后,总结了论文的主要结论和课题研究中出现的不足,提出了未来的研究方向。