铝合金整体结构件因其优越的性能而得到了越来越广泛的应用。但是，整体结构件在经过轧制、淬火、时效和预拉伸去应力等工艺处理后，会产生初始残余应力和翘曲变形。翘曲变形的整体结构件在定位夹紧时的夹紧变形，以及加工过程中初始残余应力的释放引起的宏观弯曲变形，影响了整体结构件的加工精度，严重地制约了企业的生产能力。因此，研究大型铝合金整体结构件的加工变形规律，解决加工过程中的精度超差问题具有实际意义。通过解析法和有限元法分析了单向残余应力引起的加工变形，验证了有限元方法的准确性；利用Pro/E建立了铝合金整体结构件的几何模型，通过HyperMesh和ABAQUS仿真初始残余应力引起的结构件加工变形，分析了加工变形规律。针对整体结构件加工精度超差问题，提出了真空吸附和滚压夹紧的解决方案。研究真空吸附系统的结构，设计了夹具体和密封关键部件。根据密封性能要求，选择丁腈橡胶作为密封材料，确定Mooney-Rivlin模型中的材料参数，建立了橡胶材料的本构模型。基于ABAQUS软件平台建立真空吸附夹具的有限元模型，模拟真空吸附夹具的工作过程，分析了整体结构件真空吸附下的加工误差。根据滚压过程数学模型建立了二维滚压过程的有限元模型，分析了不同预紧力、不同滚轮直径和不同壁厚下结构件应力、滚压深度的变化关系。仿真整体结构件的滚压夹紧过程，分析了滚压夹持下的加工误差。通过真空吸附夹具和滚压夹具的有限元仿真表明：两者都能解决结构件加工过程中的精度超差问题，提高结构件的加工效率。比较而言，真空吸附夹具装夹零件更加稳定、受力均匀，加工过程中不会产生振动，因此真空吸附夹具能更好的解决结构件精度超差问题。