在金属切削加工中,圆筒形薄壁零件是常见的结构类型,薄壁零件普遍有刚度差、易变形的特点,而薄壁零件的加工精度往往要求较高,其中,夹持变形就是影响零件加工精度的重要因素,而夹紧力模型的建立和夹紧变形的预测是研究夹持变形的基础。本课题在分析了圆筒形零件夹持特性和切削加工特性的基础上,采用理论建模、数学分析和计算机仿真相结合的方法,对圆筒形薄壁零件的夹持变形问题进行了研究。　　 首先,夹持方案是分析零件夹持变形的基础,根据零件的夹紧和定位特性,确定了夹持方案,指出了选择卡盘夹持圆筒形零件的情况下,卡盘卡爪材料的不同,对于零件夹持表面的精度影响就不同;卡爪外形结构的不同,对于零件夹紧力的影响也不同,进而推导了选择不同卡爪的离心力计算公式。其次,根据圆筒形零件夹持特性和切削加工特性,归纳了卡盘夹持圆筒形零件进行外圆车削时的夹紧力组成情况,在已知夹持方案和切削参数的基础上,推导了圆筒形零件的卡盘夹紧力计算公式。基于建立的夹紧力计算公式,运用正交试验原理和回归分析的方法,建立了几个计算夹紧力的回归方程,并结合极差分析和误差分析,确定了已知零件几何参数和切削参数的情况下,最佳的夹紧力方程。　　 最后,运用有限元法,提出了在使用有限元软件ANSYS过程中需要注意的问题,诸如实体建模、坐标系设置、工作平面选择、单位统一、网格划分方式以及网格划分精度等等。建立了圆筒形薄壁零件的有限元模型,仿真了圆筒形零件的夹持变形过程,得出了三爪卡盘和六爪卡盘夹持圆筒形薄壁零件的变形结果。结合正交试验原理和回归分析法,对更大尺寸范围的研究对象进行了有限元分析,进而对分析结果进行了数据处理,建立了几个预测夹持变形的回归方程,并确定了最佳的变形预测方程。