长征系列运载火箭作为我国航天事业的代表成果之一,具有良好的发展前景和科技强国的战略意义。贮箱是决定火箭外型和轨道精度的关键部件,为了达到减重的目的,其内侧需要铣削出上百个网格结构。然而,由于壁板具有一定弧度,且尺寸大、面积与壁厚比高,在铣削加工时易发生变形导致加工精度降低。因此,研究铝合金大薄弧板的铣削变形机理,对实现加工变形的主动控制,提高工件加工质量和效率具有重要意义。本文以铝合金2219大薄弧板为研究对象,首先基于微分思想和二重作用机制,明确了其力学行为,建立了使用二刃圆角立铣刀加工大薄弧板的铣削力模型,通过实验验证模型的有效性。借助有限元分析软件Abaqus,建立了热力耦合作用下的三维仿真模型,该模型能在较小误差范围下显示铣削力载荷的变化,为研究多因素耦合作用下的薄弧板变形行为奠定了基础。对大薄弧板铣削残余应力的产生机理进行分析,在实施单网格铣削的四因素四水平正交实验的基础上,借助X射线测量仪获取了铣削后网格表面残余应力的分布情况,并揭示了铣削工艺参数对大薄弧板铣削表面应力演化的影响规律。采用高速、低进给的加工方式有利于达到加工后的低表面应力状态。明确了大薄弧板内部的初始残余应力分布状态,并研究了双向初始残余应力作用下大薄弧板的变形行为。在解决了有限元仿真关键技术的基础上,根据铣削力模型所得的铣削力结果对切削载荷进行转化,基于铣削参数进行网格划分,建立了多因素耦合作用下的大薄弧板网格铣削变形的三维有限元仿真模型。研究了大薄弧板表面阵列特征群时网格加工顺序对铣削变形的影响,并提出了优化的铣削工艺方案。根据三坐标测量仪获得的单网格铣削实验后的变形情况,分析了大薄弧板的加工变形规律,以薄弧板产生的最大变形量为评估对象,建立了切削工艺参数与工件加工变形的增益关系。确定了影响薄弧板变形的主要因素,为主动控制加工变形量提供了方法,并证明了有限元模型的正确性。基于正交试验结果,利用多项式曲线拟合原理建立大薄弧板零件加工变形的预测模型,该模型能在较低误差的情况下预测薄弧板铣削网格时的最大变形量。