在当今制造业飞速发展的时代,零部件的类型越来越多,其中,45~#钢异形零件由于其在功能上很难被其它零件代替而被广泛的应用在许多行业中。对于异形零件的加工,目前还是以铣削加工为主。在对其进行铣削加工的过程中,由于各种因素的相互作用,零件表面必然会产生残余应力,从而影响零件的精度、耐用度、疲劳强度等,因此,本文采用理论分析、仿真与实验相结合的方法对45~#钢铣削加工表面残余应力进行研究,以期能够对45~#钢异形零件的铣削加工起指导作用,从而减小表面残余应力对零件的不良影响,提高异形零件质量。主要研究内容及成果为:(1)本文首先对切削加工中工件表面残余应力的形成过程进行研究,分析了机械应力和热应力引起工件表面残余应力的原因,在此基础上,研究了切削加工过程中热-力耦合作用对工件表面残余应力的影响;(2)通过ABAQUS软件建立了45~#钢铣削加工的二维正交仿真模型,根据仿真结果详细分析了各切削参数对切削温度、切削力及残余应力的影响规律,结果表明:工件表层的残余应力为压应力,并且当切削速度增大时,切削力及表层残余压应力都呈现出减小的趋势;当每齿进给量增大时,切削力及表层残余压应力都有相应的增加趋势;切削温度随着切削速度及每齿进给量的增加而增加,并且增加的幅度逐渐减小;(3)对45~#钢进行了铣削加工实验,首先研究了切削深度对残余应力影响规律,研究表明切削深度对残余应力的影响较小;其次,对仿真模型及结果进行了验证,结果表明:仿真结果与实验结果的最大误差为14.3%,说明仿真模型准确,仿真结果可靠,可以用仿真模型代替实验对工件表面的残余应力进行研究;(4)根据正交实验结果,以切削参数为输入量,工件表层的残余应力为输出量,采用BP神经网络结构模型实现了对45~#钢铣削加工表层残余应力的预测,预测结果与实验结果基本保持一致;通过对工件表层残余应进行极差分析,得到了45~#钢铣削加工的最优切削参数组合为V_c=45m/min,f_z=0.2mm/r,α_p=0.4mm。