随着航空航天、国防装备以及医疗民生等领域的飞速发展,薄壁曲面零件以其质量小、比强度高等特点受到广泛关注。但是由于薄壁曲面件刚性差,在装夹力作用下极易产生装夹变形进而造成加工误差(简称装夹误差),并且工件-夹具系统是一个弹性系统,薄壁曲面件因装夹变形而造成的加工误差问题尤为显著。然而目前对工件-夹具系统装夹误差的直接抑制尚缺乏完整有效的方法,现有研究工作多从工件装夹变形控制以及装夹误差补偿方面进行研究。鉴于此,本文研究了一种自由态与夹紧态下薄壁曲面件加工轨迹映射方法,以保证装夹力释放后薄壁曲面件满足加工要求。具体研究内容如下:首先,根据薄壳弹性变形理论,在已知薄壁曲面零件装夹布局的基础上,建立了薄壳中面变形数学模型;基于薄壳中面变形思想,结合曲面相伴理论,建立了薄壁曲面件自由态与夹紧态加工刀位点映射数学模型,并生成夹紧态下薄壁曲面件加工轨迹,为实现基于原始设计的夹紧态薄壁曲面件加工轨迹再规划奠定基础。然后,针对因装夹变形造成薄壁曲面加工残留高度和弦高误差超差的问题,提出了基于调和映射的夹紧态下薄壁曲面件加工轨迹再规划方法,基于参数化间接剖分法结合较成熟的Delaunay算法对夹紧态下薄壁曲面件加工刀触点进行三角网格化,采用调和映射方法实现三维空间刀触点网格模型向二维平面域的映射,最终迭代生成满足加工要求的环切刀轨。最后,以薄壁圆筒件加工为例,按照本文提出的自由态与夹紧态下薄壁曲面件加工轨迹映射方法,对基于原始设计的夹紧态下薄壁圆筒件进行加工实验验证,结果表明经加工轨迹映射后,切深平均值相比未经加工轨迹映射提高了60%,切深均匀度相比提高了75.9%,加工质量明显提高;在映射基础上进一步采用提出的基于调和映射的夹紧态下薄壁曲面件加工轨迹再规划方法,加工质量有所改善。本文提出的自由态与夹紧态下薄壁曲面件加工轨迹映射方法,可有效减小薄壁曲面件因装夹变形引起的加工误差,显著提高薄壁曲面零件的加工质量。与此同时,也对薄壁类零件实际的生产制造提供了理论基础与技术支持。