激光喷丸成形是采用高能脉冲激光代替机械弹丸，诱导等离子体瞬态冲击载荷在约束层的作用下产生冲击效应，在零件表层引入非均匀分布塑性变形，实现关键零件小曲率弯曲成形。作为一种无模成形技术，在航空、航天等领域大型整体壁板成形和矫形中得到广泛应用。

   但是，大型整体壁板尺寸大、外形曲率变化复杂、具有包括加强筋在内的复杂内壁结构，其复杂结构特点及其形状精确性、机械性能和疲劳寿命的要求对喷丸成形工艺提出更高要求。此外预应力喷丸成形技术作为自由状态喷丸成形技术的改进，能够更好地控制工件的塑性变形方向，提高成形能力的极限，从而更好地应用于大型壁板工件成形的场合。

(1) 设计一种适用于大型壁板工件喷丸成形的具有柔性的、弹性预应力施加均匀且可控的、工件的装夹、预弯与定位方便、可操作性强的预应力夹具，适应光路部分的加工位置和加工范围要求。

(2) 设计一种适用于大型壁板工件喷丸成形的具有出水控制、出水水量调节、位置姿态调节、废水排出功能的工艺辅助装置。

(3) 设计一种实现上述柔性预应力夹具和水辅助工艺的控制系统，满足大型壁板激光喷丸成形的加工要求。

（1）通过理论公式与有限元建模，分析了壁板工件的宏观受力情况，寻求预应力的施加壁板工件变形的影响规律，找到满足期望形状的壁板工件下，牵引装置和支撑杆的最佳耦合组合方式。

（2）设计了对不同规格和目标曲率半径的大型薄壁板工件具有装夹和预应力施加功能的预应力夹具。

（3）设计了预应力夹具适配的水辅助工艺装置。

（4）基于Esp开发板和Arduino Uno开发板搭建了预应力夹具和水辅助工艺的控制系统，并进行了仿真验证。