目前，在航空航天领域为降低飞行器的总重量采用了大量的薄壁结构件。由于薄壁件具有形状复杂、材料去除量大、相对刚度弱等特点，在加工中容易产生变形、振动等问题，致使加工难度大、加工质量较差。因此，对航空薄壁件加工表面质量等问题的研究显得尤为重要。“S”形检验试件是由中航工业成都飞机工业（集团）公司提出的一种用于检验五轴数控机床加工性能的试件，它具有薄壁、变曲率和开闭角转换等特点。本文运用有限元分析、加工系统动力学建模等方法，研究了数控加工“S”形检验试件过程中的变形、系统振动及表面质量问题。主要内容有：1．“S”形检验试件静态变形、法向刚度及模态参数计算。运用有限元软件ANSYS计算“S”形检验试件的法向刚度、静态变形和模态，并通过敲击实验验证模态分析结果的准确性。2．不同运动姿态下机床综合刚度及振动分析。运用多体动力学等理论计算加工“S”形检验试件过程中，机床在不同加工姿态下沿“S”形检验试件曲面法向的综合刚度。通过建立工件、机床振动模型，得到振动幅值与工件刚度、机床综合刚度的函数关系。3．工件表面波纹度研究。通过机床加工系统的自激振动分析，研究振动频率成分以及振动频率对表面波纹度的影响机理。4．工件表面质量实验验证。分别进行表面波纹度测量实验、表面微观显示实验和形面误差测量实验。通过实验结果与理论分析结果的对比，对理论研究进行验证。通过以上研究内容，本文得到了“S”形检验试件和机床系统的振动特性。通过实验验证，明确了重要因素对工件表面波纹度的作用机理，提出了“S”形检验试件波纹度的测量条件。为薄壁件加工变形、表面波纹度控制以及评价不同机床的加工性能提供了参考依据。