目前,产品微型化已成为制造业重要发展方向之一,越来越多的微型零部件被广泛应用于生物医学、仪器仪表和微型机器人等各个领域。介观尺度零件的广泛应用,促使新的加工技术应运而生,微细切削技术的出现成功填补了微观尺度和传统宏观尺度制造之间的尺度制造空白页,微细铣削技术以其本身优势成为微细切削技术中主流加工方式之一。介观尺度微细铣削加工日益成为微细制造业的热门研究领域。对于微小结构件,表面质量和尺寸精度通常决定了零件具体性能与使用情况。相较传统加工,介观尺度加工更加复杂,对介观尺度微小结构件的质量控制变得尤其重要,实现微小结构件微细铣削高质量高效率加工是一大挑战。本文在前人研究基础上,围绕介观尺度微细铣削加工机理,介观尺度加工表面形貌和表面质量表征及多耦合作用下介观尺度工件塑性变形等问题对微小结构件的质量控制做了深化研究,主要包含以下几个方面:(1)建立了介观尺度条件下微细球头铣削和微细侧铣加工实际表面形貌纹理预测模型,此模型充分考虑了影响表面形貌表面质量的因素,包括铣刀的自转和进给运动,刀具倾角与偏心,颤振,热力耦合变形等。可以用来实现微小表面表面形貌纹理的预测与控制。(2)将分形理论应用到了介观尺度工件表面质量评价体系中,研究了加工过程中分形维数的主要影响机制,对工件表面质量分形维数与表面粗糙度表征之间存在的关系做了探讨,提出了能提高表面质量的有效措施。(3)建立了介观尺度微细铣削加工工件塑性变形计算模型,此模型从能量角度主要考虑介观尺度切削力和切削热对变形的影响。可以用来预测介观尺度加工中的切削力、切削热和工件塑性变形,进而实现微小结构件的尺寸精度控制。(4)选用耐热不锈钢材料,完成了微细球头铣削表面形貌、微细侧铣特征面和微细铣削微型槽试验,完成了对某多特征微小型复杂工件加工,进而对表面形貌仿真、表面质量表征和热力耦合变形计算的准确性进行了验证,具有一定的实践意义。