航空发动机性能的优劣很大程度上取决于叶片的制造精度和质量。叶片作为航空发动机的核心零部件,具有形状复杂、壁薄、扭转角大等特点,在加工过程中容易产生严重的加工变形,导致其制造难度很大,因此航空发动机叶片制造被誉为“现代工业皇冠上的明珠”。为了提升我国航空发动机的整体水平,缩小中西方差距,提升叶片制造技术水平已迫在眉睫。本文对叶片制造技术尤其是加工变形控制技术进行深入分析,重点研究叶片由铣削力产生的弹性变形及由初始残余应力释放引起的变形并进行相应的误差补偿。主要研究内容包括:1.基于材料力学理论,分别对叶片加工过程的两种变形原因进行分析。对叶片建立悬臂梁简化模型结构,推导出叶片变形与几何尺寸的关联公式;将残余应力释放过程等效为弹性变形过程,根据弹性理论将残余应力等效为作用在零件上的外力。2.基于斜角切削理论建立球头刀三轴铣削力模型。通过建立球头铣刀三维模型,求解铣削微元宽度和瞬时铣削厚度,最后基于实验,利用平均力法及最小二乘法对铣削力系数进行标定。3.建立考虑铣削力作用下的叶片简化模型,提出基于反变形原理的加工变形误差补偿方法,通过单次误差补偿对简化模型进行分析和对比实验,分别测量得出补偿前及补偿后的叶片简化模型变形量,验证该方法的准确性。4.基于在线测量技术,揭示由初始残余应力释放而产生的叶片加工变形规律,通过调整加工坐标系及多次误差补偿两种方法,实现对叶片变形的控制。