本发明涉及一种薄壁件加工定位工装和控制薄壁件变形的加工方法，属于机械加工技术领域，解决了现有技术中薄壁加工装夹方式陈旧，切削力及振动造成薄壁件加工过程产生变形、废品率高等技术问题。本发明的薄壁件加工定位工装包括工装托盘、涨料装夹组件和赋型装夹组件；其中，赋型装夹组件包括赋型块。工装托盘固定设置在机床上端面；工件毛坯通过涨料装夹组件固定在所述工装托盘上；赋型装夹组件用于配合涨料装夹组件对第二面加工时的工件进行装夹。本发明所涉及的控制薄壁件变形的加工方法包括装夹方法和铣削加工方法的组合应用。本发明工装结构简单，使用方便；本发明方法步骤简单，用途广泛，可以有效提高薄壁件机加工成品率，提高加工效率。