整体铣削的薄板／薄壁件在航空航天、汽车、船舶等领域得到了普遍应用,但其刚度相对较低,在装夹方案、铣削力、铣削热等原因的交互作用下,工件会产生较大的加工变形,严重影响工件的加工精度。将智能优化方法与CAD系统有效集成,构建合理的装夹布局优化系统,必将具有重要的理论意义与实用价值。本文以铝合金6061薄板件为研究对象,选用二序铣削的加工实验和有限元仿真相结合的方法,对工件产生铣削变形的因素进行综合分析,研究了铣削过程中不同位置处夹紧力的变化规律,进一步完善了铣削变形的装夹补偿方法,以UGNX软件为平台,设计开发了基于铣削变形补偿的装夹布局优化系统。研究了点支撑装夹方式下薄板件二序铣削加工变形的产生原因,分析了二序铣削加工过程中夹紧力的变化规律。设计了基于ABAQUS有限元仿真软件的二序加工仿真模型,仿真分析了工件表面残余应力的产生规律以及加工过程中工件-刀具接触区域的应力分布特性,并得到了加工后工件的最终表面形貌。采用半弹性接触模型建立了预弯曲方法下的二维、三维有限元仿真模型,通过单因素多水平与多因素多水平实验获得了预弯曲装夹补偿方式下的预弯曲量估算模型及其自变量的计算方式,并以此设计了预弯曲补偿量估算系统。设计了装夹布局优化的目标遗传算法,构建了CAD、ABAQUS有限元仿真、N 4A TLAB集成系统,实现了基于变形补偿的装夹布局目标优化的设计。设计了基于变形补偿的装夹布局优化系统的功能结构与系统流程图,构建了数据库的逻辑模型。以UG NX软件为平台,选用C#为开发语言、ACCESS为数据库,实现了系统菜单的创建,设计了系统的人机交互界面及系统运行的内部程序,完成了基于变形补偿的装夹布局优化系统的设计。