因薄壁零件具有结构紧凑、质量轻、比强度高等诸多优异性能,在航空、航天等领域得到广泛应用。但由于其刚性较弱,在加工、移动、装配过程中容易出现变形,导致装配时存在间隙引入装配应力,从而对装配结构造成不良影响。本文针对某航空企业大型薄壁筒形构件装配间隙超差难题展开研究,对其原因进行分析并提出解决措施和专用在位加工装置的研制,研究工作和成果对于提高航空高端装备的使役性能具有重要的工程应用价值。论文首先对薄壁筒形构件的现有装配工艺进行分析,得到装配间隙产生原因,并利用有限元分析软件分析不同装配间隙对薄壁筒形构件的影响,证明了减小装配间隙的必要性。在此基础上,鉴于现有“在位测隙+离线加工”方法难以有效减小薄壁筒形构件装配间隙的难题,创新提出了在位装配加工消减装配间隙的解决方案,并开展了集贴合端面铣削和钻孔于一体的薄壁筒形构件在位装配加工装置的研制。为实现在位装配加工过程薄壁筒形构件的准确定位,对其定位和夹紧方法进行了研究,确定了其定位和夹紧方案。通过分析加工装置功能和薄壁筒形构件加工精度要求,确定了装置的主要功能参数,并对其总体结构及零部件结构进行设计,对加工装置的关键部件进行了优化设计、静态分析和模态分析,结果表明装置具有良好的动刚度和静刚度,能够满足加工要求。对研制的数控加工装置的几何精度、位置精度进行检测,精度达到设计要求。最后应用研制的加工装置样机开展了模拟加工工艺试验,给出了不同加工工艺参数对铣削加工表面质量和钻孔质量的影响规律,为企业正式产品件的在位加工提供了可靠的加工工艺参数。论文提出的在位装配加工方法不仅能够解决某企业大型薄壁筒形构件装配间隙超差难题,而且为其它易变形零件的在位装配加工提供了应用示范。