薄壁套筒零件具有壁厚、外径较小、刚性较弱的特点，在车削、磨削等机械加工过程中容易在装夹力、切削力以及切削热耦合作用下产生弹性变形和塑性变形，对零件尺寸精度、形位公差、表面质量等产生重大影响，是精密加工的普遍难题。传统三爪卡盘、四爪卡盘等夹具装夹时由于其夹紧力主要分布在局部位置，应力较大，不能满足加工精度高的薄壁套筒的要求。针对薄壁套筒这一典型制件，本文以加工变形为关键因素，进行防变形专用夹具的结构设计，利用有限元仿真软件对夹具装夹过程和工件受力变形情况进行模拟分析，优化夹具结构参数和装夹方案，通过仿真验证和理论校核，设计出柔性防变形夹具，分散装夹应力，将工件变形量控制在精度允许范围内，进一步提升薄壁套筒的加工合格率、生产效率，为类似薄壁零件的夹具设计和变形控制提供参考。