机匣是航空发动机的重要承力部件,由于受机匣结构、材料性能、加工应力等多方面影响,航空发动机薄壁机匣类零件通常会产生加工变形。薄壁机匣变形过大会影响到发动机零组件的正常装配,还会在工作中改变转子与静止之间的间隙,造成气流损失,影响发动机性能,甚至会引起转子与静子之间的刮碰、摩擦,造成发动机失效,产生事故。因此,薄壁机匣变形已经成为影响航空发动机可靠性的重要环节。本文以某型号航空发动机高温合金对开机匣为载体,探索和验证减小零件变形的方法,首先采用有限元仿真的方法进行了零件粗铣加工的变形预测,分析零件变形趋势;然后以理论分析和实际加工验证的方式,从残余应力去除,引入恒定的切削力,增加加工系统刚性等方面,开展了粗加工后热处理、恒载荷切削、辅助支撑工装等对零件变形影响的研究。本文主要研究内容和结论如下:（1）通过分析现有应力检测方法的优缺点,为保证后续验证工作的有利进行,最终采用钻孔法应力检测采集机匣毛坯状态的初始应力;为提高大型结构件毛坯残余应力的预测准确度,将毛坯阶段到粗车后残余应力有限元仿真结果与粗车后应力测量结果的进行对比,得到应力的最大误差为6%,为下一步仿真分析工作奠定基础。（2）通过ABAQUS物理仿真软件对零件开展基于残余应力演变的铣加工有限元动态仿真研究,模拟出零件变形情况。在粗加工等加工系统刚性强的工序,零件内部应力分布不均是零件变形的主要原因,采用不同的刀具轨迹、加工顺序轴向切深和径向切宽等工艺因素,只要是初始残余应力的分布规律和最终切除的材料体积是一致的,最终的加工变形基本相同;零件在整体刚性较强的情况下,由加工引起的弹性变形对整体变形量影响较小。（3）为减小并均化零件内部应力,通过ABAQUS物理仿真软件对零件粗加工后热处理残余应力释放的效果进行研究,分析机匣热处理前后各部分残余应力变化情况,经实际验证零件应力残留有了很大的降低,零件整体残余应力得到了有效的释放,为后期加工稳定奠定了基础。（4）采用OMATIVE自适应加工系统,通过对机床、刀具的监控,自主优化加工切削参数,减小加工变载荷引入的残余应力及减小加工过程人为干预。研究在恒载荷的切削条件下,对零件变形抑制的情况进行分析。经过现场加工试验,该薄壁机匣的加工变形情况得到了较好的改善。（5）为增加加工系统刚性设计制造辅助支撑工装,并基于ABAQUS物理仿真软件,通过仿真辅助支撑元件数量和辅助支撑元件宽度对零件加工的影响,结合零件自身结构特点,选取6块扇形段结构辅助支撑元件的方案,设计制造延伸机匣精铣工序的辅助支撑工装.经实际加工验证后,零件内型面变形降低60%以上,零件壁厚也有明显改善。通过工厂现场实际加工验证后,采用粗加工后热处理,OMATIVE自适应加工系统恒载荷切削和辅助支撑工装等变形控制方法,延伸机匣的变形情况得到了明显的改善,壁厚一次加工合格率提升至100%,零件内型面变形降低60%以上。