大型汽轮机进汽静叶环是汽轮机的关键部件之一，它需要承受由锅炉产生的高温、高压蒸汽的不断冲击做功。切削加工产生的残余应力将直接影响到静叶环的疲劳强度、抗应力腐蚀能力、尺寸稳定性与使用寿命。　　 五轴加工技术作为整体静叶环制造的最终环节，不仅决定着产品的轮廓精度与位置精度，也直接影响着静叶环已加工表面的残余应力。因此，研究五轴数控切削加工参数与表面残余应力的映射关系以及静叶环加工参数优化策略，以改善已加工表面质量，形成有利于延长产品使用寿命的残余应力分布状态，具有重要的理论研究价值和重大的工程应用价值。　　 本文在分析国内外五轴加工技术和加工残余应力建模技术的基础上，对静叶环的结构特点和加工难点进行了分析，提出了五轴铣削的加工方案，并且对静叶环进行了基于UGCAM的五轴加工建模和工艺规划。通过建立静叶环的五轴铣削残余应力模型，分析了残余应力对静叶环强度和使用寿命的影响。　　 针对12Cr材料加工残余应力的预测和评估，以前倾角、进给量、切深、切削方式和主轴转速五个参数为对象，设计了基于L16(五因素、四水平)正交表的混合正交试验。通过析因分析，研究了加工参数对残余应力的影响，揭示出显著影响表面残余应力的五个独立参数（刀具倾角、进给量、铣削方向、铣削速度和冷却液）。通过对切厚特征（厚度值及其变化率）进行等效分析，建立了包括刀具前倾角与侧倾角在内的各参数与残余应力之间的回归模型。　　 在此基础上，以刀轴相对于工件表面法向的倾角、切削进给量、以及主轴转速为基本参数，以不发生切削干涉和残余应力超限为基本约束，建立以切削效率为目标的优化模型，确定出静叶环的数控加工最佳参数。之后，根据五轴机床的结构，配置了机床后置处理程序，实现了刀位轨迹文件到数控加工文件的转化。　　 本文的技术研究，解决了大型封闭式静叶环五轴加工残余应力的控制问题，形成了大型静叶环的数控加工工艺的系统设计方法。通过对加工参数的优化，显著减小了静叶环的加工残余应力，综合提高了静叶环的轮廓精度、表面粗糙度度以及表面抗疲劳性能。