随着航空及武器装备领域的快速发展,对高性能材料提出了更高要求。颗粒增强铝基复合材料具有高比刚度、比强度的特点,应用越来越广泛,然而,其切削性能差与表面质量难以控制,限制了该材料的实际应用。开展该类材料加工表面质量评价研究、探索适于该类材料的加工表面微观形貌特征表征方法,对实现其加工表面质量控制具有重要意义。本文首先设计并完成了颗粒增强铝基复合材料的高速铣削实验,对表面微观轮廓进行了非接触式测量,为后续表面分析提供了原始数据。同时,对最小二乘多项式拟合方法与高斯滤波方法进行了理论研究,并应用Matlab软件编程实现了两种算法。对原始数据进行了最小二乘多项式拟合与高斯滤波处理,通过分析比较,确定了处理方法并进行数据处理。为三维表面粗糙度参数分析奠定了基础。在此基础上,对功率谱密度的理论进行了研究,应用Matlab软件完成了功率谱密度的编程工作,并对加工表面检测所得数据进行了功率谱密度表征。通过功率谱密度分析,研究了切削参数对功率谱密度的影响规律,并结合加工过程对相关现象进行了阐述。针对二维表面粗糙度表征方法的不足,进行了颗粒增强铝基复合材料高速切削加工表面微观形貌的三维表面粗糙度参数表征研究,应用Matlab软件完成了三维表面粗糙度参数的编程,并对加工表面进行了三维表征。结果表明,主轴转速对加工表面质量影响最大,随着主轴转速的增大,表面质量有所提高;进给量对表面质量的影响次之;切削深度对表面质量影响最小。