数控机床关重件的残余应力水平影响着机床的精度保持性。目前机床残余应力研究大多只对关重件残余应力数值大小进行测量,仅仅对于残余应力的消除效果进行分析,缺乏数控机床关重件残余应力水平评价方法,并且企业的热时效工艺相关参数仅停留在经验认知的范畴。经研究发现,机床服役过程中的蠕变变形主要由残余应力所引起,并且机床关重件的蠕变变形对机床加工精度有重要影响;而借助有限元可以对零部件热时效工艺残余应力水平进行分析。据此,本文分析卧式加工中心关重件制造过程残余应力的变化与分布,对多类零件进行残余应力仿真与实验研究;基于关重件蠕变模拟,评价关重件在现有残余应力的作用下是否符合零件的设计精度要求;并基于有限元模拟对热时效工艺进行优化。这对企业调整关重件优化热时效工艺参数、改进关重件低应力制造工艺具有较高的理论和工程意义。论文的主要研究内容有:（1）对关重件残余应力多工序连续有限元仿真平台进行研究。对关重件残余应力多工序连续有限元仿真所涉及的工艺进行分析,并据此选择功能匹配的有限元分析软件;对软件的功能进行分析,确保不同软件、不同工艺间的数据能够完整、顺利的交互;配置合适的硬件设施搭载软件,确保软件正常运行,并建立关重件多工序连续有限元仿真的技术路线,完整搭建仿真平台;最后对有限元分析过程中涉及到的有限元理论基础进行研究。功能完整、数据齐全的仿真平台以及完备的理论基础为后续的研究提供基础。（2）建立关重件制造过程残余应力连续有限元模型并辅以试验验证。对床身、立柱、主轴箱从铸造到精加工的制造过程残余应力进行有限元建模,综合分析关重件制造过程多工序残余应力累积变化规律;然后通过盲孔法对三个关重件的所有仿真模拟的制造环节进行残余应力跟踪检测,以验证有限元连续仿真的有效性。（3）基于卧式加工中心床身、立柱和主轴箱的蠕变有限元模型对三个关重件的残余应力水平以及应力消除效果进行评价。根据关重件的材料特性确定床身、立柱、主轴箱的蠕变本构模型;借助有限元软件得到机床三大关重件3年后蠕变变形数值,对关重件最大位移量随时间变化规律进行分析;然后取得关重件各个导轨安装面中心线上的蠕变位移量替代导轨安装面的位移量,根据关重件的设计精度要求,对蠕变后的关重件是否符合设计精度要求进行评价。（4）基于残余应力有限元仿真对关重件热时效工艺进行优化选择,并利用蠕变仿真模型对优化后的参数进行修正。基于对比试验和仿真的结果,对机床关重件热时效工艺工序次数进行优化选择;探究机床关重件热时效工艺优化方案;建立关重件在不同升、降温速度下的有限元仿真模型;基于残余应力变化规律,优化选择升温速度和降温速度,并利用蠕变仿真对床身、立柱、主轴箱在新的升温、降温速度下的应力场进行评价,并对不合适的参数进行修正改进;最后基于残余应力和蠕变位移的综合评价结果优化选择出更加合适的热时效工艺参数。