薄壁类零件因质量轻、结构紧凑等特点被广泛的使用在航空航天、汽车等领域。然而,由于薄壁零件的刚度低,切削加工过程中受到多因素耦合影响,其加工变形难以得到控制。考虑初始残余应力释放与重分布、切削载荷的作用、加工残余应力的引入作为薄壁类零件加工变形的主要影响因素,本文采用有限元模拟与理论分析研究其对薄壁回转体零件的加工变形影响,并对薄壁回转件的加工变形控制技术进行研究。主要研究内容如下:建立三维斜角切削模型,对2024铝合金进行切削加工模拟。分析了切屑的形态以及被加工区域的应力、应变状态;提取了切削加工时三向切削力、切削热及加工完成后的表层残余应力。通过与已有文献对比,分析并验证切削模型建立的正确性。研究了初始残余应力与加工残余应力对工件的加工变形影响。对两类残余应力影响的加工变形机理进行分析;设计算例,并采用有限元软件分别模拟两类残余应力影响下的加工变形;将两类残余应力对工件在不同壁厚下的加工变形影响情况对比分析。结果表明,工件的加工变形主要受初始残余应力影响;精加工阶段,初始残余应力与加工残余应力对工件加工变形均具有重要影响。建立切削力、切削热与初始残余应力耦合作用下工件的加工变形预测模型。研究了模型建立过程涉及的材料去除与分析步定义、载荷施加、二次开发技术应用等关键技术;采用建立的预测模型对工件进行加工模拟,分析了加工过程中工件内部的应力、温度分布,加工完成后工件的变形情况。分析结果表明,建立的预测模型符合实际加工情况。采用建立的预测模型研究了加工工艺对工件的加工变形影响。分别模拟在加工前去应力处理及改变走刀次数后工件的变形。结果表明,切削加工前,去除淬火引入的残余应力能够明显减小工件变形;受切削热的影响,相对一次走刀,二次走刀增加了工件的加工变形。