随着人们对微小型产品需求的增加和科学技术水平的发展,利用微细铣削加工技术,制造复杂3D几何形状的微小零件变得日益广泛。与常规铣削相比,由于微型铣刀的刚度低,加工中的进给量常采用每齿几个微米甚至更小,而微型铣刀的切削刃钝圆半径通常在几个微米量级,由此导致微细铣削中的每齿进给量大致等同于甚至小于刀具切削刃钝圆半径。这时工件材料受到刀具切削刃的摩擦、挤压或耕犁,产生的弹塑性变形加剧,在常规铣削中可以忽略的因素将对微细铣削过程产生重要影响,因此有必要对微细铣削机理进行深入的研究。本文针对微细铣削不同于常规铣削的特点,考虑到刀具后刀面和工件已加工表面间的耕犁力对铣削力的影响,在金属切削理论和弹塑性力学理论的基础上,采用解析的方法对微细铣削力进行建模。鉴于微细铣削过程的复杂性,本文最后通过实验的方法建立了微细铣削力的经验公式,以达到精确预报微细铣削力的目的。首先,研究了常规铣削力与微细铣削力的主要不同点,分析了已有的常规铣削力模型不能直接应用于微细铣削的原因,同时还分析了最小切削厚度、弹性恢复量、切削刃钝圆半径对微细铣削力的影响,为建立微细铣削力模型奠定了基础。然后,建立了微单元正交切削模型,分析了金属切削层变形、刀具受力情况,确定瞬时未变形切削厚度的计算公式、刀具-工件剪切区和刀具-已加工表面正应力和剪应力,以及剪切角的计算方法。根据正交切削的特点,建立了微单元的铣削力模型,进而求取整体铣削力,通过实验求出刀具与工件的摩擦角,并检验所建立的解析模型。最后,为了在较少的实验次数下研究微细铣削力,采用4因素4水平正交实验法,用直径0.5mm硬质合金立铣刀对黄铜进行了铣削实验,建立了微细铣削力的预测模型,并对该模型的回归方程和系数进行了显著性检验,证明可以用于微细铣削力的预报。