弱刚度工件由于重量轻,整体性能优越,工程应用日益广泛,在航空航天、军事装备、通信、船舶、车辆等领域以及一些轻型机械系统中得到了广泛应用。针对弱刚度工件机械臂加工中的变形控制问题,本文通过优化夹持结构,优化工艺参数,使用变形补偿修正加工路径的方法来提高弱刚度工件加工质量。论文主要内容如下:以新松SR6C机械臂为加工基础搭建弱刚度工件机械臂加工实验平台进行实验研究。对弱刚度工件的受力变形进行了仿真分析。获取加工路径离散点的应力应变关系函数,为使用迭代算法计算变形补偿量提供理论依据。并设计实验验证仿真分析的合理性。研究夹持方式对弱刚度工件加工变形的影响,优化设计了夹持结构。参考刚性零件机床加工夹具的设计原则制定适用于弱刚度工件夹具的适用准则。使用仿真分析的方法对比不同夹持方式,夹持点位置对工件加工变形的影响。以应力分布情况和应变量大小为优化目标,优选夹持参数并总结参数选用范围。基于夹具适用准则与参数选用范围设计了适合于试验件的专用夹具。研究弱刚度工件机械臂加工中的工艺参数选用范围。通过大量加工实验分析对比不同加工参数对工件加工质量的影响。针对参数间的相互耦合影响问题,通过将离散实验数据点拟合为连续参数曲面的方式,以加工余量和工件表面粗糙度双标准对加工工艺参数进行组合优选并总结出工艺参数的合理选用范围。研究弱刚度工件机械臂加工的变形补偿加工路径。结合仿真分析结果,使用迭代算法优化工件变形补偿参数。运用机械臂刚度理论,结合实验位姿数据计算机械臂末端变形,进行双变形补偿后得到变形修正加工路径。最后使用优选范围内的加工工艺参数和修正路径进行弱刚度工件机械臂加工实验,验证变形控制方法的可行性。