钛合金薄壁结构件是现代飞机机体结构中的主要承力构件之一,但具有材料和结构的双重难加工特性,加工精度难以保证。本文以钛合金薄壁腹板为研究对象,综合有限元仿真与铣削试验,对Ti6Al4V钛合金薄壁腹板的加工变形进行了深入分析,并提出了相应的加工变形控制工艺策略。论文主要研究工作如下:(1)利用正交试验建立了薄壁腹板立铣切削力峰值预测模型,试验验证此切削力模型的最大误差可控制在24%以内,因此该铣削力预测模型是可靠的;(2)进行了一系列钛合金铣削力单因素试验,初步探究切削参数对切削力、表面加工质量和变形量的影响。为后几章钛合金铣削加工变形研究提供了参考依据;(3)基于有限元软件建立两种铣削仿真变形预测模型,刚性预测模型和热力耦合动态预测模型,分析了二者的优缺点,并进行了试验验证,结果表明热力耦合动态模型预测精度较高,可准确预测工件加工变形和表面加工质量;利用变形预测模型计算了铣削过程中的变形量,为工艺优化提供了参考依据;(4)以提高瞬时切削位置刚度为目标,结合工艺系统刚度理论,对如何提高工件、刀具、装夹和机床加工系统刚度进行了基础研究,加工出了尺寸精度在要求范围内的工件一件。本文最后针对钛合金薄壁腹板铣削加工变形问题提出了基于提高工艺系统刚度的变形控制策略。