薄壁件广泛应用于航天航空工程中,目前通常采用高速铣削来实现这些薄壁件的高效高精度加工。由于薄壁件刚性差,导致其在铣削过程中容易发生颤振和变形,因此,研究薄壁件铣削过程的颤振和变形机理,从而提出有效的颤振和变形抑制方法具有十分重要的理论和工程意义。目前,研究人员提出了多种抑制薄壁件铣削颤振和变形的方法,其中,一种能有效抑制薄壁件铣削颤振和变形的方法是增强薄壁件铣削过程中自身的刚度和阻尼,工程中常用的薄壁件刚度和阻尼增强的方法包括:靠模支撑,多点阵列支撑以及随动支撑,其中,随动支撑技术相比于靠模支撑及多点阵列支撑技术具有明显优势,是未来的发展趋势。随动支撑技术铣削过程中,铣削系统和支撑系统分别布置在薄壁件的两侧,且支撑系统的末端执行器跟随刀具切削点运动,这是随动支撑与多点阵列支撑及靠模支撑的本质区别。随动的支撑头能有效提高薄壁件切削点及其附近区域的局部刚度和阻尼,进而提高薄壁件铣削过程稳定性,以保证薄壁件的加工效率,另外,随动支撑也能有效的抑制薄壁件的加工变形,减小加工误差,从而提高薄壁件的加工精度。镜像铣削是近年来基于随动支撑技术发展的一种用于薄壁件高效高精度加工的铣削方法,其主要加工对象包括飞机机身、运载火箭燃料贮箱桶段及其封头、瓜瓣等大型或超大型曲面弱刚性薄壁件。目前,随动支撑技术在薄壁件铣削过程中获得了少量应用,然而,关于薄壁件随动支撑技术铣削过程的理论建模还未开展,因此,本文在国家重点基础研究发展计划（973计划）项目:“弱刚性薄壁构件近恒刚度加工与误差自适应补偿,项目编号:2014CB046603”的支持下,对薄壁件随动支撑铣削过程稳定性和加工误差两方面进行了系统的理论建模和研究,取得了如下成果:考虑支撑系统末端执行器支承位置的随动特性,通过对薄壁件铣削过程进行离散,根据结构的动力学修正理论公式,主要是Sherman-Morrison-Woodbury公式,建立了薄壁件在随动支撑系统作用下的时变频响函数模型。该时变频响函数模型反映了铣削过程中薄壁件动刚度随支撑系统末端执行器位置的变化规律及末端执行器动力学参数对薄壁件动刚度的影响规律。时变频响函数模型是建立薄壁件在随动支撑铣削过程中的颤振模型以及求解其铣削颤振稳定性的前提,此外,通过该模型可分析支撑系统动力学参数对薄壁件随动支撑铣削过程稳定性的影响。考虑到薄壁件的弱刚性,基于所建立的薄壁件时变频响函数模型,根据切削动力学理论,建立了薄壁件随动支撑铣削过程的颤振模型,该模型描述了薄壁件在随动支撑铣削过程中的颤振行为。在频域范围内,基于平均系数法（ZOA）,对所建立的颤振模型的稳定性进行了求解,绘制了描述薄壁件随动支撑铣削过程稳定性的三维稳定性叶瓣图,该三维稳定性叶瓣图反映了薄壁件随动支撑铣削过程在不同加工参数、不同支撑位置下的稳定性。把三维稳定性叶瓣图投影到垂直于表示刀具切削位置（或者支撑位置）的坐标轴的平面,获得了能保证整个铣削过程稳定的二维稳定性叶瓣图,从图中可以选择合适的铣削参数,以实现整个铣削过程中薄壁件材料去除率的最大化且同时保障铣削加工过程的稳定性。为了验证所建立的颤振模型及求解后的稳定性叶瓣图,搭建了简易的实验平台,对所建立的铣削颤振模型和稳定性叶瓣图进行了验证,实验结果和分析结果基本一致,表明所建立颤振模型是正确的,在此基础上,比较了随动支撑铣削工况下和常规铣削（无支撑）工况下薄壁件铣削稳定性,此外,对靠模支撑、多点阵列支撑、随动支撑三种支撑工况下的铣削过程的稳定性进行了比较,结果显示,薄壁件在随动支撑铣削工况下的稳定性和其他两种工况下铣削稳定性基本相同,甚至在某些铣削位置具有更好的稳定性。在稳定切削的基础上,考虑了薄壁件在铣削力和支撑力共同作用下的加工变形,根据薄壳振动及变形理论,建立了刀具-薄壁件-支撑动态变形模型,基于模态叠加法,对所建立的动态变形模型进行求解,获得了随动支撑铣削过程中薄壁件的全域动态变形。为了验证所建立的变形模型,搭建了简易的实验平台,设计并进行了切削实验,实验测试的变形结果和理论分析的变形结果基本一致,证明了所建立变形模型是正确的。根据所建立的变形模型,可建立薄壁件随动支撑铣削加工过程的误差模型。从建立的薄壁件随动支撑铣削变形模型中,提取出薄壁件在切削过程中与刀具接触点的变形,根据薄壁件变形与加工误差之间的关系模型,建立了随动支撑铣削过程中薄壁件的加工误差模型,基于所建立的误差模型,比较了普通铣削和随动支撑铣削工况下薄壁件的加工误差,结果表明,随动支撑铣削能有效减小薄壁件加工误差,提高薄壁件表面加工质量;分析了支撑系统动力学参数对薄壁件加工误差的影响,此外,根据求解的薄壁件加工变形结果,建立了薄壁件变形与其加工表面质量之间的关系,揭示了薄壁件变形对其加工表面质量的影响。上述理论成果可以用于随动支撑铣削过程中铣削参数的优化及随动支撑铣削装备设计过程中支撑系统的优化设计,从而实现对薄壁件的高效高精度加工。