微细铣削是在介观和微观尺度范围内去除材料的一种加工方法,但是由于切削厚度与刃口钝圆半径相接近,微细铣削工作在严重的尺寸效应区,导致加工过程中产生毛刺严重、表面质量差、刀具易断裂等问题。微细铣削中工件表面质量、刀具磨寿命都受到微细铣刀的刀具材料、刃口钝圆、结构角度等基本特征参数的影响,微细铣刀是实现高精密微细铣削的关键因素。本文围绕微细铣刀的设计理论和制造技术开展研究,其主要研究内容如下:(1)在分析现有微细铣刀设计制造方面优缺点的基础上,提出了以切削比能为核心的超硬微细铣刀设计原则;形成了基于加工精度、可生产性和加工性能的超硬微细铣刀P3设计优化流程。(2)提出了刀刃直径0.5mm以下的超硬微细铣刀的基本结构形式和基准表征参数,根据不同应用需求设计优化了超硬微细铣刀刀具选材、结构、角度等表征参数。(3)突破了PCD微细铣刀的高频感应焊接、WEDM刀刃成型和刃口钝圆精密刃磨等工艺难题,制作了0.5、0.2、0.1mm等直径系列的PCD微细铣刀。提出正交试验和灰色相关分析相结合进行优化PCD微细铣刀精密刃磨工艺的方法,实现了多个不同量纲的评价指标的同一化,解决了多个评价指标的刃磨工艺参数优化难题。(4)应用PCD微细铣刀进行了无氧铜铣削实验和硬质合金延性铣削实验研究,以控制表面粗糙度、毛刺、铣削力为目标优化微细铣削工艺参数,实现无氧铜的精密铣削加工和硬质合金的延性域镜面加工。