薄壁零件以其质量轻、结构紧凑等优点广泛应用于航空航天领域,极端的工作环境决定了其必须由难加工材料制成。钛合金作为一种典型的难加工材料,具有质量轻、抗蚀耐热性好、比强度高、机械性能好的特点,因此成为制造发动机叶片、涡轮等的理想材料。然而,由于钛合金导热性较差、高温形成硬化层、塑性低、硬度高、弹性模量低,导致其加工性差,采用传统的机械加工方法虽然可以实现难加工材料薄壁零件的高精度加工,但加工效率较低,制约了其应用的推广。高速切削技术的广泛应用为难加工材料薄壁零件的加工提供了有效途径,然而由于薄壁零件自身刚度较低,加之难加工材料切削过程的切削力相对较大,使得高速铣削过程中的加工振动及让刀变形问题变得尤为显著,不仅影响了薄壁件的加工质量,同时也大大制约了加工效率的提高。因此,探究稳定切削条件下的难加工材料薄壁零件变形抑制方法具有较高的工程实际应用价值。本文以稳定切削条件下减小薄壁零件加工变形为目标,通过对稳定切削条件下加工工艺参数的优选以及对切削走刀路径的合理再规划,结合基于加工刀位点修改的加工变形补偿方法,保证了薄壁零件高速铣削过程中的壁厚均匀性,从而实现优质、高效加工。本文的主要研究内容如下:首先,基于经典的稳定域求解方法对加工薄壁零件的稳定域进行求解,得到关于主轴转速与轴向切深的稳定域边界曲线,从而确定工艺系统在稳定切削条件下轴向切深范围,为后续加工工艺参数的优选提供参考。与以往忽略切削过程中零件刚度变化的计算方法不同,本文中考虑薄壁零件加工过程中,随着材料的去除,零件整体刚度变化的情况,从而实现了在稳定切削的条件下加工效率的最大化,保证了优质、高效加工。之后,在保证稳定切削的条件下,以减小薄壁零件加工变形及提高表面加工质量为目标进行加工工艺参数优选。通过设计关于主轴转速、进给速度和轴向切深的单因素实验对各工艺参数进行初选,确定适合加工的工艺参数范围。接下来,根据单因素实验得到的加工参数范围,设计基于响应曲面法的正交实验对加工参数进一步优选,以获得保证较小切削力的加工参数组合,从而减小薄壁零件加工变形,提高加工精度。此外,采用多元回归拟合法处理实验数据得到的铣削力预测模型,为不同参数组合下切削力的预估提供了有效途径。最后,结合优化后的加工工艺参数组合,通过分析不同的加工走刀路径对薄壁零件的加工变形以及其表面加工质量所带来的影响,制定合理的加工路径,有效控制薄壁零件高速铣削加工变形,保证加工质量。在此基础上,提出一种基于刀位点修改的薄壁零件变形补偿方法,保证薄壁零件壁厚均匀性,提高加工几何精度。上述内容为后续更深入的研究难加工材料薄壁零件加工中产生的变形问题提供一定的参考,与此同时,也对实际的生产加工提供了积极的指导意义。