随着航空航天、数控机床等领域内超大型制造装备的发展,对大型、重载、精密、高速产品等核心功能传动部件的需求也越来越迫切。长度大于6m、长径比大于30、精度P3级的大型滚珠丝杠传动部件精密螺纹加工,已成为“极端制造”范畴内大型部件高精加工的一项重要研究内容,与此同时,淬硬材料的大型精密螺纹加工,还面临高硬度加工材料和大型加工尺寸的综合挑战,因此,针对大型传动部件的精密螺纹加工技术的研究具有重大理论意义和工程应用价值。旋风硬铣削以其高效率、高精度、绿色环保等突出优点,正逐步成为大型精密螺纹的主流加工技术。德、美等国已成功将旋风铣削技术应用于精密加工,但目前国内旋风铣削大型螺纹的加工水平不高,其加工精度问题较为突出,另外,旋风铣削中特殊的切削规律仍需要探索,零件表面完整性的研究也尚未引起广泛的重视。为实现大型轴承钢螺纹的高精高效加工,本文对影响旋风硬铣削表面完整性的表面形貌、微观组织、加工硬化和残余应力等方面进行了系统的理论和实验研究,并对表面粗糙度、表层残余应力和半高宽等指标进行响应分析,结合各指标权数后,提出了表面完整性的综合提升方案。主要研究工作如下：(1)为研究影响表面完整性的表面形貌,本文以Timoshenko梁理论为基础,结合旋风铣削特殊的约束方式,建立了工件受切削力激励时的弯曲振动模型,获得了由切削振动引起的工件径向变形量,并结合刀具轨迹和坐标变换,研究构建了旋风铣削振动下的表面形貌模型,解决了目前旋风铣削表面形貌模型中未考虑切削振动的问题,揭示了工艺参数对表面形貌和粗糙度的影响规律。(2)为研究影响表面完整性的微观组织变化,本文借助先进的组织测试仪器,如电子背散射衍射(EBSD)仪等,详细分析了由旋风硬铣削加工引起的金相组织、尺寸及晶界变化,揭示了切削速度对微观组织的影响规律。(3)为研究影响表面完整性的加工硬化和残余应力,本文提出并分别建立了加工硬化与残余应力、加工硬化与微观组织的关联模型,分析了切削速度对加工硬化的影响,并深入剖析了大、小切削深度工况下工艺参数对残余应力的影响规律。(4)针对旋风硬铣削表面完整性的综合评价进行了探索性的研究工作,本文对影响旋风硬铣削表面完整性的表面粗糙度、表层残余应力和半高宽三个指标分别进行了响应曲面分析,在综合考虑各指标的相关权数基础上,以最小表面粗糙度(Ramin)、表层残余压应力-200MPa和最大半高宽(FWHMmax)为表面完整性综合提升的衡量指标,实验数据分析表明：在切削速度vt=240m/min、切削深度ap=0.06mm、抱紧扭矩Mf=9.6N·m和刀具数量N=4的工艺参数组合条件下,表面粗糙度由常用参数组合下的Ra0.33μm明显提升为Ra0.17μm,表层残余压应力变化不明显,半高宽由4.78。明显增加到5.16。,实现了表面完整性的综合提升。对旋风硬铣削加工表面完整性的系统研究和提升分析表明,运用本文的技术方法,旋风硬铣削大型螺纹可获得较好的加工精度和表面质量,为高精高质量旋风硬铣削的技术推广应用提供了理论依据和技术支撑。