本发明提出了一种面向一体式结构薄壁阵列的在位冰冻加工方法，属于机械加工技术领域。该方法先切除杯间区域；再加工杯阵列外壁；最后充水冰冻，在位冰冻加工杯阵列内壁。然后吊装换面，切除腔间区域；再加工腔阵列外壁；最后充水冰冻，在位冰冻加工腔阵列内壁。该方法实现了工件的在位冰冻装夹，避免了夹具的反复安装导致的误差累积，同时能够高效制冷，抑制了环境与切削热干扰，保证了冰冻装夹稳定性。该方法充分利用了水的流动性，可以满足一体式结构薄壁阵列装夹与加工需求，提高加工效率，节约成本；利用冰的冻粘性和刚性，实现工件的可靠冰冻，有效抑振，大幅度降低了加工变形；冰的低温性能够有效降低切削局部温度，避免热变形。