航空发动机机匣类薄壁圆筒件是发动机燃烧室重要的高温承力部件,多为难加工材料,具有结构复杂、加工精度要求高、加工易变形等特点,其加工质量的保证和加工效率的提升一直是行业的难点。本文以某薄壁圆筒件为具体研究对象,设计数控加工工艺替代传统工艺;并针对薄壁圆筒件的法兰盘端面群孔特征加工质量不合格,零件加工周期长等问题开展加工变形控制方法研究,以提高机匣类薄壁圆筒件加工质量。本文主要研究内容如下:1)基于钻削机理,分析了钻削过程中的受力情况并建立钻削力学模型;基于弹性变形理论,建立法兰盘孔钻削变形模型,并推导出变形与加工误差之间相互转化公式;建立零件钻削加工有限元仿真模型,并与理论计算及实际检测结果进行对比分析,论证了仿真模型的正确性;基于仿真模型对钻削过程进行数值模拟,获得零件在加工过程中应力应变的变化情况;研究表明钻削过程中工件产生的弹性变形是影响加工精度的主要因素。2)针对薄壁圆筒件法兰盘孔特征钻削加工引起的弹性变形,设计控制变形的自适应支撑夹具;采用数值仿真模拟对夹具进行优化,并以控制零件孔特征变形为指标,对其可靠性和有效性进行验证,通过对比零件在有无夹具工况下每一个钻削分析步对应的最大变形量,表明该夹具可显著减小零件的变形,验证夹具的可行性;为同类零件工装夹具的的设计提供借鉴。3)结合模糊评价理论对孔类零件特征加工工艺方案决策展开深入的研究。建立加工工艺方案决策的模糊评判因素集合、备选方案集合、隶属程度函数、单因素评判子矩阵,结合评判因素的权重值与模糊合成运算规则,实现孔类零件特征加工工艺方案的优选;充分考虑工艺生产现有加工设备现状和生产目标定位,在旧加工工艺规程基础上,从零件结构工艺性、加工方法、加工设备、加工顺序等方面进一步优化薄壁机匣法兰面群孔加工的工艺路线。4)针对零件法兰盘端面孔加工,以加工生产效率为目标函数,建立切削参数优化理论模型,应用粒子群算法寻求最优解;通过有限元数值模拟法兰盘面孔钻削加工,将仿真结果与原实际加工参数的效果进行对比,结果表明优化的参数能满足加工质量,有效节省加工工序时间。