整体结构件的加工变形问题已成为新型号飞机研发设计与生产制造的短板,毛坯件内部初始残余应力不均匀分布、大型构件工艺特征的随机性及加工制造技术的欠缺等是引起航空结构件加工变形的核心因素。近年来,随着材料国产化战略实施,毛坯加工过程中出现了更为严重、更加复杂的加工变形问题,严重制约结构件加工质量与效率。本文在总结了整体结构件加工变形影响因素（机床刚度、刀具规格、工装方式、切削条件等）的基础上,综述了结构件加工装夹方法、加工变形仿真技术、变形控制策略的研究现状。设计开发可重构反变形装夹单元。提出在零件加工间隙可重构零件位姿、调整零件装夹状态,施加位移或力约束进行反变形补偿的加工模式,并设计了可重构反变形装夹各功能模块,主要包括:定位模块、可重构模块、辅助支撑模块设计,给出了可重构反变形装夹单元实例设计,为加工过程反变形主动补偿提供硬件支撑。对可重构反变形装夹单元可靠性分析。对设计的可重构反变形装夹单元进行了静力学分析,主要有工件受力分析、锁紧机构校核分析、法兰连接螺栓受力分析,然后通过试验与有限元仿真相结合的方法进行了结构模态分析,最后对可重构反变形装夹单元进行了静力加载刚度测试,对可重构反变形装夹单元设计方案从多方面进行了可行性验证。提出应力遗传继承方法。利用FORTRAN、PYTHON语言对ABAQUS进行了二次开发,提出基于应力遗传算法的“多步”材料去除方法,编写应力遗传继承算法以及与ABAQUS的接口程序,调用有限元软件工程模拟仿真分析,实现更加符合实际加工过程的仿真技术。提出基于位移调控的主动补偿策略,并结合“多步”数值仿真技术对结构件进行加工变形分析,以有限元仿真变形数据为依据,以最小加工变形量为目标,基于优化算法确定在加工过程中最佳位移约束方向及大小的加工策略。