航天飞行器舱体作为承载和连接各个功能件的关键零件,其制造精度对飞行器的性能有着重要的影响。随着航天事业的不断发展,对飞行器轻量化的要求日益迫切,舱体零件广泛采用整体薄壁结构。目前飞行器的舱体主要由“铸造/焊接+精密数控加工”组合工艺加工而成。因在铸造过程中经历热循环,薄壁舱体零件毛坯外形、壁厚尺寸一致性差而且加工余量分布不均匀,传统数控加工技术存在加工时间长且加工效率低的问题。本文针对个性化舱体毛坯加工要求,研究了舱体零件加工余量的适应性分配技术,开展了三维数字化测量、模型配准、余量分配以及快速数控编程等关键技术的研究。论文的主要完成了以下工作:(1)基于薄壁舱体结构特征及其毛坯尺寸状态,研究了舱体外形三维数字化测量技术,建立了复杂曲面外形在机测量系统和舱体薄壁厚度的在机超声测量系统,并分别针对外形和壁厚测量制定了测量方案,确保高效精确地获取舱体毛坯数据。(2)基于实际测量数据,提出了适应薄壁舱体结构特征的模型配准思路,研究了基于PCA的快速粗略配准算法和基于单位四元数的ICP精确配准算法,给出了先粗略配准后精确配准的配准方法,提高了配准的效率和精度,为后续约束配准提供了良好的位置姿态。(3)基于测量数据与理论CAD模型的配准结果,分析了毛坯加工余量分布情况,分析了薄壁舱体毛坯的三种状态,并针对余量的分布情况研究了轮廓度和壁厚双重约束下的余量优化方法。(4)根据个性化薄壁舱体的编程要求,提出了基于模板刀位点整体变换的快速数控编程解决思路,研究了模板刀位点的生成与提取方法,给出了刀轴法矢的计算方法,并基于刀轴法矢施加刀具偏置生成了最终的加工刀轨。最后开展了薄壁舱体进气道的加工验证试验,分析了试验件的加工精度,验证了本文的余量分配技术的正确性。