近年来随着微小型零部件在航空航天、现代医学、电子工业、国防工业等领域的广泛应用,微小型部件的结构功能要求越来越高。在微细切削加工技术领域中,微尺度铣削技术由于加工精度高、效率高、三维加工能力强、适用工件材料范围广等特点,而成为微尺度加工的重要手段。微尺度铣削是一个相对复杂的表面成形过程,铣削加工过程中铣刀的侧刃与底刃同时参与切削,然而,铣刀的底刃铣削和侧刃铣削是两种完全不同的铣削方式,它们对零件表面质量的影响也是有区别的。而目前的研究中,几乎没有人将这两种铣削方式分开研究。微尺度铣削研究最实际的目的,就是在高的切削效率下,获得好的表面质量,而零件的表面质量又是由底刃铣削与侧刃铣削共同决定。因此,针对微尺度铣削中侧刃单独铣削与底刃单独铣削的作用机理进行研究具有重要的研究意义。首先,对微尺度铣削分别构建侧刃单独铣削、底刃单独铣削的模型。其中,侧刃微尺度铣削包含两种工艺方式,当径向切深大于等于刀具半径时是一种工艺方式,当径向切深小于刀具半径时是另一种工艺方式。运用有限元仿真软件DEFORM-3D对构建的三维有限元模型进行侧刃单独铣削和底刃单独铣削的研究分析,分析铣削力变化趋势并得出能稳定切削时的最小未变形切屑厚度,判定其铣削参数在最小未变形切屑厚度的临界值。其次,基于有限元分析结果的理论指导,在所研发的亚微米精度微细铣削机床3A-S100上,分别开展侧刃单独铣削、底刃单独铣削的微尺度铣削试验,找到微尺度铣削试验能够达到最小未变形切屑厚度切削参数的临界值,得出侧刃单独微尺度铣削的表面质量优于底刃单独微尺度铣削,侧刃微尺度铣削比底刃微尺度铣削对表面质量影响更大,并验证对比仿真与试验分别得出的达到最小未变形切屑厚度切削参数的临界值。最后,根据微尺度铣削单刃试验研究得出最小未变形切屑厚度的临界参数,设计并开展正交试验进行优化研究,以铣削力和表面粗糙度值为判定依据,分析试验结果得出优化的铣削参数。本课题获得达到最小未变形切削厚度时的切削参数临界值,通过正交试验得到的优化参数,对于微尺度铣削技术的后续研究以及进一步提高微尺度零部件的高精密加工有着重要的科学意义和实用价值。