由于SiCp/Al复合材料具有优良的综合物理力学性能,在很多行业领域都体现出较高的应用和发展优势。但由于大量SiC增强颗粒随机分布在Al基体中,使其切削加工表面质量存在很多缺陷,尤其是不均匀切削加工表面残余应力的存在,严重阻碍了SiCp/Al复合材料的实际应用与发展。因此,研究SiCp/Al复合材料切削加工表面残余应力的产生过程与机理,对于提高其加工表面质量具有重要的实际意义。通过有限元分析法建立了整体定义复合材料属性和分别定义两相材料属性两种状态下的铣削加工有限元模型。研究了切削残余应力的产生原因、残余应力沿层深方向的分布状态、切削参数对残余应力的影响规律,两种状态的研究结果一致。通过改进的微观模型更深入地研究了SiCp/Al复合材料微观表面形貌的形成机理及几种常见缺陷,还有基体、增强颗粒及刀具的三者相互作用对残余应力分布的影响。建立了三维斜角切削状态下的等效铣削厚度数学模型,有利于研究切削速度和每齿进给量两切削参数对切削残余应力的影响规律。对SiCp/Al复合材料进行了铣削加工实验,对切削后的试样进行分组处理后再进行表面残余应力检测实验,最后与仿真结果进行对比分析,验证了仿真结果的准确性。通过研究发现,SiCp/Al复合材料已加工表面残余应力沿层深方向具有以下分布趋势:最表层主要是压应力,次表层残余压应力减小,开始出现拉应力,但拉应力值较小,并随着深度增加,拉应力趋于零;随着每齿进给量增加,等效铣削厚度增加,即切削层厚度增加,最表面残余压应力和次表层最大残余压应力增加,并且次表层压应力层增大,但最大残余拉应力也增大,每齿进给量对残余应力变化影响较大;随着切削速度的增加,切削表面残余应力出现了不同程度的波动,切削速度对残余应力变化影响较小。