随着现代机械制造业的快速发展,各领域对机械产品的抗疲劳、抗腐蚀和表面完整性提出了更高的要求。磨削是获得较高表面质量的常用手段,而磨削后工件表层的残余应力是影响工件疲劳性能和腐蚀性能的关键因素之一,集绿色制造与抗疲劳制造于一体的预应力淬硬磨削技术（PSHG）,作为一种新的机械加工工艺,使工件获得磨削表面强化的同时,可实现对工件表面残余应力的控制,就其研究现状来看,预应力时效性对磨削工件残余应力的影响机理尚不明晰。本文以45钢工件为研究对象,分别从预应力时效性对机械—热应力和相变应力的影响出发,结合形变热处理技术,运用模型理论分析、试验研究和有限元仿真的方法,开展预应力时效性对磨削工件残余应力的影响研究,主要研究工作包括:（1）对预应力淬硬磨削加工的原理进行分析,重点分析了磨削热、磨削力以及磨削过程中各应力的相互作用机制,研究了磨削过程中材料的组织转变特征,重点研究了马氏体相变过程,为后续试验及仿真的开展提供理论依据。（2）以45钢工件为试验对象,进行淬硬磨削加工的预应力时效性试验,试验中变量为预应力和预应力在磨削结束后的卸载时间,分组进行多次试验,对磨削后的工件表面残余应力和工件截面金相组织等数据进行测量和采集,研究分析不同预应力下预应力卸载时间对表面残余应力和金相组织的影响规律,同时为后续相变应力的分析做准备。（3）进行预应力磨削温度场分析,编写ANSYS仿真的APDL程序,进行温度场仿真,得到工件表面温度情况,根据冷却情况和相变节点确定预应力卸载时间的合理性,进行热力耦合分析,分析工件沿表面和深度方向机械—热应力随预应力和预应力卸载时间的变化规律,研究不同预应力及预应力不同卸载时间对机械—热应力的影响机理。（4）根据试验测得的残余应力和仿真得到的机械—热应力,得到不同预应力及预应力不同卸载时间下的相变应力,结合磨削后观测到的金相组织,分析相变应力随预应力卸载时间的变化规律,并探究其影响机理。研究结果表明,预应力淬硬磨削后工件表层的残余应力为残余压应力,随着预应力卸载时间的增加,工件表面的机械—热应力逐渐减小,相变应力逐渐变小,因此工件表面的残余应力逐渐减小,由此可见,预应力淬硬磨削的工件在冷却到室温之后卸载预应力更容易获得所需的残余应力。