本文以航天飞行器中薄壁件镜像铣削加工为研究对象,重点对气动随动支撑装置进行研究。薄壁件在镜像铣削的加工过程中,由于其自身的尺寸特殊而刚性弱,在刀具切削力的作用下很容易出现变形和振颤,严重影响了加工精度。针对镜像铣削加工的要求,本文设计了气动支撑装置和气动控制系统。随动支撑头采用多点变刚度支撑对薄壁件进行加工,既保证了支撑刚度又实现了支撑形状自适应。多点支撑增加了有效支撑区域,避免了点对点支撑时的高控制精度的要求。为了更好的分析气动支撑装置的性能,建立了气动支撑系统的数学模型,并将气缸摩擦力、呼吸孔阻尼等因素考虑在内,分析了气动支撑系统的动态特性。在气缸支撑力的动态分析下建立气体弹簧模型,从而实现变刚度支撑,并对气动支撑系统对切削力的跟随性能进行了仿真验证。将气动系统模型与薄壁件支撑结合,简化薄壁件边界条件建立了薄壁件支撑等效振动模型,通过耦合性分析将薄壁件的振动分类,对主要运动形式的受迫振动进行了理论分析和仿真,最终结合系统隔振的要求从理论上确定了加工条加下最合理的支撑气压范围。为更快更准确的输出支撑气压,将神经网络计算与传统PID结合,将PID中的比例、积分及微分项通过神经网络的实现了并行运算,提高了气压响应速度;借助权值自动调整,实现了PID控制参数的自适应和自整定,并仿真比较传统PID、神经网络PID和神经元PID的控制性能,证明神经元PID控制的良好性能。为了验证理论支撑气压的正确性和神经元PID的控制性能,搭建了气动控制系统并在实际加工中对气动支撑系统的性能进行验证,最终通过实验证实了支撑气压对振动控制的有效性。