随着航空航天、精密仪器、生物医学等领域的发展和人们生活水平的提高,对微小装置及零件的需求也日益迫切。目前常用于MEMS(Micro Electro Mechanical System)的制造技术所适合加工的零件形状及零件材料等局限性较大,而从传统切削加工衍生出的微细切削加工技术可以很好地弥补它的不足。由于微细切削具有独特的加工机理,通过试验获取切削力、机床振动等信号的变化规律成为研究微细切削加工机理的基本方法之一。本文以正在研制的微细铣机床为试验条件,开发了基于MATLAB(Matrix Laboratory)的微细铣削测试系统。论文的主要内容如下:介绍了微细加工技术和微细铣机床,以及微细铣削机床的硬件平台。设计和开发了微细铣削加工切削力和机床振动测试系统,包括系统硬件设备的选择和软件平台的实现等。分析了数据采集的基本原理,介绍了NI USB-9233在MATLAB软件中的应用,以及MATLAB的数据采集工具箱进行数据采集的驱动模式和MATLAB语言的实现。叙述了信号分析和处理的原理与方法,应用MATLAB软件的信号处理工具箱函数对所采集的数据进行了时域、频域的分析与统计,并进行了必要的滤波去噪处理等。开发了测试系统软件的图形用户界面,应用MATLAB的GUIDE(图形用户界面开发环境)编程实现了友好的测试系统软件界面。完成了切削力与机床振动性能试验,并对采集到的切削力信号与加速度信号进行了分析处理,得出了切削力与转速的关系和机床的固有频率。