伴随着产品小型化、集成化趋势的发展,微小型零件和产品的需求量不断增加。与其他的微小型零件加工技术相比,微铣削技术具有适用范围广、生产效率高、可加工结构复杂零件的特点,已经在实际生产中得到了广泛的应用。但是使用该技术加工一些塑性较好的材料时,会产生毛刺等缺陷,严重影响微小型产品的使用性能。因此,本文采用有限元仿真和实验相结合的方法,研究影响无氧铜材料微铣削顶端毛刺尺寸的因素,并进行优化,达到抑制毛刺产生的目的。研究了微铣削过程中存在的最小切削厚度和尺寸效应等现象,为本构模型的修正奠定基础。通过进行二维正交切削仿真,发现了传统的Johnson-Cook本构模型不能准确体现工件材料的尺寸效应,需要对其进行修正以用于微切削加工过程的仿真。为此,本文基于应变梯度理论对传统的Johnson-Cook本构模型进行修正,使其适用于微铣削仿真。利用用户材料子程序Vumat将修正的本构模型应用于Abaqus仿真,并通过单网格模型、二维微切削模型和三维微铣削模型验证了Vumat子程序与修正的Johnson-Cook本构模型的正确性与有效性。通过传统的三维微槽铣削仿真,研究了微铣刀刃口钝圆半径尺寸效应对顶端毛刺尺寸的影响。采用考虑工件材料尺寸效应的仿真模型进行仿真,研究了工件材料尺寸效应和铣削参数对微槽顶端毛刺尺寸的影响并与实验结果进行对比,验证了考虑工件材料尺寸效应的仿真更加准确。采用考虑工件材料尺寸效应的仿真模型进行仿真,研究了微铣刀几何参数对顶端毛刺尺寸的影响,进而对微铣刀结构参数进行优化。基于微槽铣削正交实验的结果,研究了铣削参数对顶端毛刺尺寸的影响,建立了顶端毛刺尺寸的预测模型并进行实验验证。然后利用顶端毛刺尺寸预测模型,以顶端毛刺尺寸和工件材料去除率为优化目标,基于NSGA-Ⅱ多目标优化算法对工艺参数进行优化。利用实验法研究了径向铣削深度对顶端毛刺尺寸的影响,优化了加工微结构时的工艺参数。利用上述优化的工艺参数进行特征结构加工,验证了工艺参数优化的正确性。