纯铜材料由于刚度小、塑性大、导电率高等特点,广泛应用于现代电子信息业和国防工业等领域,如金刚石薄膜的制备、药型罩研制、制造大尺寸、低刚度的超光滑表面零件。而薄壁件加工也是机械制造领域一个重要的课题,薄壁件常用于航空航天、车辆工程、军工等领域。由于零件所要求的尺寸精度和位置精度很高,且其壁薄的特点使得自身刚度差、加工过程不易控制,产生的变形使零件加工误差偏大,加大了工艺难度。本文以弱刚性纯铜圆形薄壁平面件为研究对象,选用单点金刚石超精密飞切加工作为加工方式。通过结合静态装夹实验、切削实验、有限元仿真及理论解析法,分析了工件由真空装夹和切削加工引起的变形,为应力变形敏感类弱刚性构件的精密加工提供理论与技术支撑,主要工作和结论如下:(1)加工过程中通过真空吸盘实现工件的装夹,对不同厚度的纯铜平面件在不同吸附力作用下的变形展开研究,实验发现:装夹过程中,工件的变形随吸附力的增大而增大,随工件厚度的增大而减小,工件-吸具贴合情况对纯铜平面件装夹变形存在较大影响。在实验基础上,通过有限元法建立了纯铜平面件的装夹变形预测模型,模型中考虑了工件与真空吸盘面型对仿真结果的影响,实现了装夹变形的预测,并提出了通过优化装夹角度的方法来减小装夹变形。(2)通过霍普金森压杆试验测量了细晶T2纯铜动态力学性能,并拟合得到材料的J-C本构模型参数。切削过程中,薄壁件由于切削力、切削热的共同作用产生加工残余应力,对工件已加工表面质量和生产效率造成影响。基于经典的平面正交切削模型,考虑飞切加工中金刚石刀具切削刃半径、刀尖圆弧半径和切削轨迹等特点对其进行改进,得到飞切加工残余应力场解析模型,分析了飞切加工过程中残余应力形成机理。(3)对工件表面因加工残余应力场重分布产生的加工变形展开了研究,将解析模型中计算得到的残余应力场作为工件的初始输入参数,并通过有限元仿真软件ABAQUS提供的SIGINI子程序实现有限元模型的定义,计算得到了不同切削参数加工后工件的面型。通过飞切实验平台对加工变形预测模型进行验证,并分析了飞切加工参数对纯铜构件平面度的影响机理。