马氏体不锈钢由于具有较好的耐磨性,耐腐蚀性及较高的硬度和强度而广泛应用于水利、汽车、医疗器械等领域。然而,该材料在切削加工中存在切削力大、加工硬化严重、易粘结等特点,所以成为了一种典型的难加工材料。因此,研究马氏体不锈钢的切削特性,合理的优化切削参数,对提升马氏体不锈钢的加工效率,减少加工成本有着十分重要的意义。本文以难加工材料马氏体不锈钢为研究对象,运用了实验和仿真的方法,研究了铣削过程中各切削用量对铣削力、表面粗糙度、温度、刀具寿命的影响规律,并对切削参数进行了优化。研究的主要内容及创新工作如下:(1)采用多因素多水平正交实验对铣削力进行了研究,运用极差和方差的方法分析了各切削用量对三个方向铣削力的影响规律及显著性。得到各切削用量对铣削力总体影响的主次关系。利用响应曲面法对铣削马氏体不锈钢材的表面粗糙度进行了研究,分析了单因素及多因素交互作用下各切削用量对表面粗糙度的影响规律及显著性。建立了关于表面粗糙度的数学预测模型,并以该模型为约束条件,加工最高效为优化目标,利用MATLAB软件对切削参数进行了优化,选取了一组最优的切削参数,为合理的选用切削参数提供了参考依据。(2)使用DEFORM-3D有限元仿真软件研究了铣削过程中工件及刀具的温度分布情况,分析了刀具切入切出时的温度变化规律以及各切削用量对铣削温度的影响规律。(3)采用全因素设计方法测得了不同切削用量下的刀具寿命数据,得到了不同切削速度下的刀具磨损规律,并比较了不同速度下进给量、切削深度对刀具磨损的影响程度大小关系。以利润最大化为优化目标,提出了一种新的切削参数优化指标,并通过实验和实际生产验证了该指标能够达到利润最大化的目的。