数控铣削加工过程是一个复杂的强热-力耦合动态物理过程，由于铣削力和铣削温度相互作用的同时影响加工表面残余应力，因此单独分析铣削力和铣削温度对残余应力的影响，不符合实际加工。因此研究铣削力和铣削温度的热力耦合具有理论意义，并对实际加工有现实的指导意义。本文针对数控铣削加工过程中的热力耦合进行了研究，基于精细积分原理，利用增维精细积分方法，建立了考虑变形与温度场相互影响的动态热力耦合精细积分计算模型。利用动态热力耦合精细积分计算模型，计算铣削加工强热流作用下的热响应问题，并与实验结果对比，验证了动态耦合方法的合理性。针对数控铣削仿真技术进行了研究，提出了三维铣削的切屑分离标准和耦合热传导模型，并且结合材料本构方程和刀具磨损模型，采用AdvantEdge FEM有限元软件进行铣削仿真，通过仿真分析获得铣削力数值与实验结果进行对比，验证了基于热力耦合的三维铣削模型的合理性。基于热力耦合铣削残余应力理论，利用多元线性回归方法与最小二乘原理建立已加工表面残余应力的预测模型。本文通过理论研究与仿真和实验相结合的方法，建立了动态热力耦合精细积分计算模型，验证了基于热力耦合的三维铣削模型。通过这种仿真手段可以实现加工前的预测，对实际加工有很好的指导作用，从而可以达到效率的提高，成本的节约。