大型薄壁件是我国国防和航空航天领域内一类重要结构件,轻量化和高强度是其共有的结构需求,这就对剩余壁厚可控提出了需求。为有效减重并保证足够的结构强度,需对薄壁件进行等壁厚或变壁厚的加工减薄,我们称其为减薄加工。然而,由于毛坯成形误差、装夹变形和零件自重等因素,薄壁件具有形貌未知、壁厚分布不均和弱刚度等特点,这导致零件的剩余壁厚难以控制。因此,本文面向大型薄壁件剩余壁厚可控需求,开展大型薄壁件数字化减薄加工方法的研究。面向大型薄壁件壁厚控制难题,建立了统一的壁厚误差模型,分析了多源误差对零件剩余壁厚的影响,将薄壁件壁厚误差归结为变形问题,并将薄壁件变形问题划分为零件的整体变形和加工中的变形;研究了基于尺寸关联的整体变形补偿方法,进而建立了面向加工中变形的刀位补偿模型;研究了基于多轮在机测量的补偿量计算方法,建立了加工中变形的误差模型,基于在机测量与加工数据估计相关参数;综合考虑补偿量和加工中变形的耦合作用,实现了满足预期加工壁厚的补偿量计算;研究了基于最小能量法的补偿刀具轨迹生成方法,面向单独修正后的散点补偿刀位点,得到一条接近补偿点且足够光滑的刀具轨迹,进一步提高变形补偿效果;为大型薄壁件数字化减薄加工难题提供了重要的理论基础。为了理论研究的验证和工程价值的实现,基于华中8型数控系统,开发了大型薄壁筒段数字化减薄加工软件系统。分析了大型薄壁筒段减薄加工需求,确定了减薄加工软件系统功能需求,研究了华中8型数控系统二次开发技术。针对软件系统集测量、数据处理、变形补偿和自动加工于一体的复杂性问题,设计了软件系统总体框架和关键算法。设计了减薄加工软件系统的主要功能模块,软件系统具备网络连接参数化、零件通用化、补偿轨迹自动生成、加工代码自动生成和检查显示人性化等优点。基于所研究的理论和软件系统,设计了大型薄壁筒段减薄加工工艺,介绍了减薄加工所采用的硬件设备基础。针对某型号大型变壁厚薄壁筒段,进行了三轮减薄加工综合实验,并对实验结果进行了分析总结,验证了本文所研究的理论和软件系统的有效性。