随着航空航天技术的快速发展,为了降低成本,提高航空器的使用寿命,对零件性能的要求越来越高。由于薄壁零件具有重量轻、韧性强、结构紧凑等优点,近年来在航空航天、精密仪器等行业得到了广泛的应用。然而由薄壁零件的结构决定,其刚度低,屈强比大,加工过程中受残余应力、切削力、切削热等的作用容易产生变形,影响零件加工精度和使用效果。因此加工变形的控制是保证薄壁零件精度的关键,对其的研究具有重要的意义。本文针对这个问题,对薄壁零件加工变形的影响因素进行了系统的分析研究。首先,总体阐述了加工过程中初始残余应力、切削力等对薄壁零件加工变形的影响,提出了相应的控制变形措施。其次,针对上述因素对薄壁零件加工变形的影响进行了深入的分析。研究了初始残余应力及加工过程中热力载荷在工件内的分布规律,并据实际加工情况,对切削力模型进行了改进。利用弹塑性理论和赫兹接触理论,建立了基于初始残余应力、切削力、切削热等因素的薄壁零件加工变形的预测模型,研究了这些因素与残余应力及零件加工变形的关系。再次,采用通用有限元软件ABAQUS,使用生死单元法模拟了切削过程,进一步分析了上述各种因素对薄壁零件加工变形的影响规律,并与理论预测结果进行了比较,验证了理论预测模型的正确性,得出了一系列结论。最后,改进了实验系统使用的机床,设计了磁性联轴器和卡盘结构。针对铝合金薄壁零件进行了切削变形的实验。采用超声振动时效去除薄壁零件残余应力的办法,研究分析了残余应力引起的零件变形与时效时间的关系,为以后进行薄壁件的精度控制提供了一定的理论依据。