随着科技的进步和社会的发展，微小型零件在航空航天、生物医学、通信、光学元件、燃料电池等方面得到了广泛的应用。微细铣削加工具有低成本、高柔性、可以加工多种材料等优点，在微小零件和高精度高质量零件加工方面得到了广泛的应用，特别是对于三维复杂结构和自由曲面加工，微细铣削加工具有其独特的优势。加工表面形貌直接影响加工零件的加工质量和使用性能，如表面粗糙度、抗疲劳能力、抗磨损能力、光学性能、热传导能力等。因此，研究微细铣削加工表面形貌具有重要意义。首先定义了微细铣削加工表面形貌的几何特征，建立了微细铣削切削运动模型，并编写表面形貌仿真程序；使用该表面形貌仿真程序分析了加工工艺参数对表面形貌纹理特征的影响，特别是分析了行距、每齿进给量对加工表面形貌的影响。分析了切入相位角对表面形貌的影响，提出了通过控制相邻刀具切入相位角进行表面形貌纹理控制的方法，实验结果表明该控制方法控制偏差较好，具有较好的可行性和实用性。建立了考虑振动的微细铣削加工切削运动模型，分析了刀具振动对二维切削轮廓的影响；然后通过仿真分析了刀具振动对三维表面形貌的影响，分析了在每齿进给量的影响下刀具振动对表面形貌的影响规律和刀具振动幅值的变化对表面形貌的影响规律。分析结果表明微细铣削加工中刀具的振动显著的增加了表面粗糙度，而且刀具的振动幅值如果过大，会在加工中出现“单刃”切削现象，这必将导致加工质量的恶化。提出了使用APSD频域分析方法进行加工表面形貌表征方法，分析了APSD频域信息与加工参数之间的关系，结果表明行距、每齿进给量、初始相位角差与APSD频域信息有较好的对应关系。