由于其高强度、高耐热性和高耐腐蚀性,因此钛合金被广泛应用于航天航空领域。但其加工变形一直是钛合金薄壁件铣削加工比较棘手的问题。钛合金薄壁件铣削加工中,铣削力作用下产生的“让刀变形”、铣削加工的稳定性及加工完成后工件内部残余应力的重新分布是影响薄壁件加工精度和质量的重要因素。本文通过理论分析、有限元仿真和试验验证等手段,对钛合金薄壁件铣削的铣削力、加工稳定性、加工变形规律和变形预测及控制进行了研究。构建了钛合金Ti-6A1-4V侧铣铣削力的有限元仿真模型,预测分析钛合金侧铣过程的铣削力,并通过铣削试验验证了有限元仿真模型的可靠性。基于铣削加工动力学模型,建立了加工稳定性极限判定准则,并绘制了稳定极限图。利用有限元软件分析薄壁件铣削加工过程中模态参数的变化,并利用Matlab软件分析其对稳定极限图的影响。进行了T型和L型薄壁件的铣削试验,对比T型和L型薄壁加工过程中的“让刀变形”和加工完成后的变形,并研究了铣削速度对T型工件变形的影响。利用有限元仿真分析加工过程中工件刚度的变化规律,分析了其对工件变形的影响。利用网格节点的重新编码、材料去除和铣削载荷施加等有限元仿真模型中的关键技术预测了T型工件铣削加工过程的“让刀变形”,并通过试验验证了仿真模型。然后基于ABAQUS的二次开发技术,开发了T型和L型铣削变形预测仿真平台。最后,基于刀具径向路径补偿方法补偿刀具路径,减小了铣削加工中的变形。