焊接成型因其具有连接强度高、连接密闭性好、可适应性强等特点，广泛应用于不锈钢薄壁零件的生产。焊接时，焊缝部分会产生较大的焊接应力，致使焊接部位强度和抗疲劳能力下降，为得到焊接件理想的机械性能，需将焊缝部位进行加工处理。目前，对于薄壁零件焊缝的加工处理，主要是采用手工磨削方式，不仅效率低下，而且加工质量得不到保证。本课题利用高速铣削加工技术，针对一种燃气烤炉不锈钢上盖，研究薄壁零件曲面焊缝的高效高质加工处理，并对加工的表面质量进行了研究。主要研究内容包括以下几个方面：1.根据焊缝轮廓特点，进行曲面焊缝高速铣削加工系统的研制，包括运动进给系统、控制系统、曲面薄壁零件夹具系统以及电主轴系统的设计与实现。同时，基于刀具半径补偿原理和DDA插补算法进行曲面焊缝铣削的刀具路径规划，考虑薄壁零件的变形误差，引入矢量概念分析焊缝轨迹刀补的类型，并利用VC++编程语言开发上位机软件，实现薄壁零件曲面焊缝的高速铣削加工，加工表面粗糙度值可到1~2μm。2.采用单因素试验法和正交试验法研究铣削参数对表面粗糙度的影响规律，建立表面粗糙度的经验预测模型，获得较优的铣削参数，并研究了铣削参数交互作用对表面粗糙度的影响，为实际焊缝高速加工中铣削参数的合理选择提供依据。3.研究不同铣削参数对表面加工硬化的影响规律，并分析焊缝经高速铣削后的表面硬化程度和硬化层深度情况，在选用的铣削参数范围：主轴转速n=9000～21000r/min、进给速度vf=600～3000mm/min、切削深度ah=0.1～0.5mm下，加工表面硬化层的深度约为100~300μm，硬化程度约为120%~135%。4.利用扫描电子显微镜观察加工表面断面形貌，结果表明，焊缝经高速铣削后在已加工表面存在明显的变形层，变形层内晶粒发生扭曲变形，晶格发生滑移，组织纤维密化，并且表面层出现少量的腐蚀坑。本文通过对薄壁零件曲面焊缝进行高速铣削加工的研究可以得知，利用高速铣削技术可大幅度提高焊缝去除加工效率，并能得到较好的表面质量，可减少后续精抛光工序的工作量。