飞机自动化装配是飞机制造业的发展趋势,自动钻铆技术是实现飞机自动化装配的重要技术手段。由于飞机钻铆零件曲面形状复杂且钻铆点数量巨大,因此高效准确的离线编程成为自动钻铆数控编程的主要方式。本文以托架式五坐标自动钻铆机床为研究对象,依托现有CAD/CAM技术发展成果,在CATIA V5二次开发平台上构建虚拟加工场景,完成钻铆离线任务规划,主要研究内容如下:(1)通过对托架式五坐标自动钻铆系统的运动机构与钻铆调姿方案分析,建立了一套离线编程系统开发所需的坐标系系统,并根据系统需求划分了工艺信息提取与管理、运动仿真、NC代码自动输出三大模块。(2)根据自动钻铆工艺参数需求和MBD模型数据结构的具体特点,开发了工艺信息提取和校验模块,在此基础上建立了工艺参数信息库管理系统,根据工艺参数快速匹配算法成功赋予各钻铆点加工所需完整工艺信息。(3)根据调姿过程钻铆点均相对于托架坐标系这一特点,提出了一种基于动坐标系位姿点的运动学反解算法,在此基础上提出了一种具有实时干涉检验功能的钻铆路径规划方法,通过该方法可对出现干涉现象的钻铆路径重新拆分组合达到避免干涉障碍物的目的。(4)在CATIA DMU模块通过CAA的二次开发方法实现了系统运动仿真,在验证运动路径无干涉的情况下自动输出NC代码文件到指定路径下。本课题研究通过某飞机壁板类工件实例验证,结果表明:系统能够快速提取工艺参数信息,能有效识别运动仿真过程中的干涉部件并通过施加途经点的形式避让该干涉部位,最终成功输出NC代码。