整体结构件具有尺寸大、壁薄、加工精度要求高等特点,加工变形是其制造中存在的突出问题之一。钛合金材料具有优异的综合机械性能,在航空整体结构件中获得了大量的应用,但是由于钛合金切削加工中大的切削力、高的切削温度、小的弹性模量以及不均匀的初始残余应力等原因,使钛合金整体结构件的数控加工变形问题更加复杂,严重影响了钛合金航空结构件的生产效率和最终产品精度。因此,开展钛合金整体结构件加工变形研究具有重大的现实意义。本文在阐述航空整体结构件国内外加工研究现状和产生变形原因的基础上,以钛合金TC4薄壁结构件为研究对象,采用实验研究和有限元模拟分析相结合的方法,对钛合金航空整体结构件的加工变形进行了深入、系统的研究。论文介绍了残余应力的定义、分类,产生原因及影响,阐述了残余应力的测试方法及有限元方法的理论分析基础,通过残余应力对结构件变形的机理分析,提出具体有限元的模拟的方法步骤,为初始残余应力的模拟和对加工变形的影响提供了具体路线和理论基础。基于热力学和弹塑性力学理论,采用准耦合分析方法模拟了退火热处理过程,建立了钛合金毛坯的三维残余应力场,获得了具有初始残余应力场的航空整体结构件数字化毛坯；利用单元生死技术,实现残余应力对工件变形影响的模拟；通过线切割实验,得出薄壁结构件的轮廓变形的规律。分别对无初始残余应力的工件和有初始残余应力的工件进行了铣削实验。通过分析毛坯初始残余应力、切削载荷及其耦合因素对航空钛合金薄壁结构件加工变形的影响规律,指出切削载荷是影响钛合金整体薄壁结构件加工变形的主要因素。