7055铝合金具有高比强度、高断裂韧性和优良的抗疲劳裂纹扩展性能,在飞机蒙皮和桁架等整体结构件上得到广泛应用。本文以7055铝合金为研究对象,重点采用有限元数值模拟的方法对7055铝合金进行高速铣削模拟,研究铣削加工关键工艺参数、刀具角度等因素对7055铝合金高速铣削加工行为和加工残余应力的影响,并探索了由淬火预处理所产生的初始残余应力对7055铝合金高速铣削加工行为和加工残余应力的影响。本文基于准静态拉伸实验,以及在不同温度、不同应变率条件下的霍普金森压杆实验,建立了 7055-T7751铝合金的Johnson-Cook本构方程。7055铝合金准静态拉伸数值模拟结果表明,试样平行段应力分布大致与轴向呈45°,与实验塑性变形和断裂情况一致。7055铝合金二维铣削过程的数值模拟的应力云图中可以看到试样在铣削过程中出现了三个变形区,与铣削加工理论相符。采用等效厚度法将7055铝合金三维高速铣削模型简化为二维正交切削模型。单因素模拟实验结果表明,切削速度、每齿进给量、切削深度是影响高速铣削加工残余应力的关键因素。由正交模拟实验结果的极差分析可知,以减小残余拉应力为目标的切削参数排序和优选方案为:切削速度2000m/min、每齿进给量0.1 mm/z、刀具后角4°、刀具前角16°、切削深度10mm、切削宽度10mm。以减小残余压应力为目标的优选方案为:切削深度10 mm、刀具前角16°、切削宽度4 mm、B3每齿进给量0.5 mm/z、刀具后角4°、切削速度4000 m/min。本文进一步研究了淬火残余应力（初始残余应力）对7055铝合金高速铣削加工行为和加工残余应力的影响。数值模拟结果表明,初始残余应力会导致铣削加工残余应力的增大。根据单因素模拟实验得到的规律,本文提出通过适当降低切削速度来减小初始残余应力带来的影响。通过对上文所述加工工艺优化方案进行调整并进行模拟验证,铣削加工残余拉应力和压应力分别减小了 40.33%和12.70%。7055铝合金三维高速铣削正交模拟实验的结果表明,无论有无初始残余应力,铣削加工残余应力在垂直加工表面方向上变化趋势相同,即在工件加工表面均为残余拉应力,随着距加工表面距离的增加先变为压应力,最终在压应力50 MPa处上下波动。工件在不同区域的变形量大部分为约±0.2mm。采用多元线性回归的方法构建了预测7055铝合金高速铣削加工残余应力极值的经验公式。