可调距螺旋桨作为全回转推进器的核心构件，其加工表面质量对推进器高服役性能和长寿命服役有直接而重要的影响。机械加工过程中表面残余应力是评价表面质量的重要指标。针对桨叶采用的镍铝青铜材料，研究加工表面残余应力的测量方法及测试装置十分重要，同时也对指导切削加工工艺参数调控具有现实意义。　　本文开展了加工表面残余应力测量与数据处理的研究。采用基于压痕功的残余应力测量方法及神经网络求解算法，针对镍铝青铜材料力学性能，由有限元仿真分析得出最大载荷、最终深度、卸载斜率和残余应力的关系数据库，用于训练神经网络，提高了残余应力反演计算精度，通过改进载荷位移曲线拟合方式，降低了卸载斜率的计算误差，消除了机架柔度对载荷、压深的影响，进而针对镍铝青铜材料实现了基于压痕功的残余应力求解。　　通过对镍铝青铜加工试件残余应力测量数据的计算与分析评价，开展了不同加工参数对残余应力影响规律的实验测量研究通过测量实验与数据分析获得了不同刀路下残留高度与残余应力间的关系，解释了基于压痕功残余应力测试方法的可行性；并对工件残余拉应力随机床主轴转速增加时的变化开展了测量实验研究。为研究残余应力的调控机制提供了有效的测量与评价工具。　　结合镍铝青铜材料压痕深度响应曲线特性开展测试装置设计。针对传绩仪器化压痕设备存在接触零点难确定的问题，提出了基于压痕功的残余应力测试装置设计方案，确定了测试装置的主要技术参数：加载速率为60～90μm/min，加载深度为15～30μm，其分辨率为1μm，最大载荷200N，其分辨率为0.5N。基于上述参数完成对各零部件的选型设计校核工作，通过有限元仿真及误差计算，验证了测试装置的可行性与合理性。　　通过测试实验表明，基于压痕功残余应力测试方法能评价不同加工参数下镍铝青铜材料的残余应力状态，可为实际加工提供工艺参数优化指导，此外通过分析计算，初步完成了满足技术参数要求的机构设计工作，为加工表面残余应力测量提供了一种新装置。