网格结构在国内外均得到了广泛应用,工程建设的成就带动理论研究的同步展开,并取得了快速发展。网格结构发展至今,已经具备了完善的理论基础和实践经验。但国内网格结构制造业机械化程度低,加工精度往往无法满足相关规范要求,工程质量得不到很好保证。另外,螺栓球节点属于典型的半刚性节点,具有一定的转动刚度和抗弯承载力,其结构计算模型是一种半刚性连接的杆件系统,计算模型的不完善在一定程度上会影响一些杆件和整体结构的受力情况。因此,准确掌握螺栓球节点抗弯刚度对网格结构的设计,特别是对于研究网格结构加工误差对结构的受力影响方面尤为重要。网格结构呈现出新的发展态势,不仅对制造精度有高要求,而且对非标产品的快速研制和生产能力都提出了新要求,可以说传统的加工工艺已经在一定程度上阻碍了网格结构的快速发展态势和应用领域。此外,现代设计过程大协作的要求与各自为阵的运作方式之间的矛盾日益凸显。传统网格结构设计与制作通常都是分开进行的,独立的运作平台容易导致信息传递不流畅,造成信息理解上的误读,不利于行业规模化,产业化快速发展,设计制造一体化技术将可以有效缓和这一矛盾。目前,CAD/CAM技术在制造业已经取得了长足发展,推广其在网格结构制造业中的应用,将能彻底改造和提升传统网格结构制造业。开发面向数控加工的网格结构CAD/CAM集成系统,将能有效整合设计加工一体化平台,提高网格结构产品加工精度。本文立足于国内外空间网格结构制造业发展现状,借鉴先进制造技术在其它行业中的成功应用,提出基于网格结构设计软件开发面向数控加工的CAD/CAM集成系统,以实现工程设计与自动化加工一体化平台的搭建。本文以网格结构加工误差性能分析以及CAD/CAM系统集成方案为研究对象,研究的主要内容包括:(1)针对国内网格结构加工业现状,立足于工厂实地调研,在考察加工设备、作业流程和管理模式的基础上,对网格结构加工工艺和加工误差进行初步探讨,并对相关误差数据进行采集和分析;(2)螺栓球节点属于典型的半刚性节点,本文将根据其构造特点,基于平截面假定推导其在纯弯曲状态下的抗弯刚度简化计算公式,进而建立较为完善的螺栓球网格结构理论分析模型,为后文的加工误差对结构的受力性能影响分析奠定理论基础;(3)基于半刚性连接的网格结构理论分析模型,在结合加工误差实际分布规律后,以实际工程为背景,采用管结构计算机辅助设计与制造系统软件STCAD对网格结构加工误差性能分析进行研究,归纳出不同加工误差对网格结构受力影响的相关规律;(4)结合网格结构的特点和参数化设计原理,对网格结构参数化系统的总体设计方案进行探讨。集成方案基于装配约束的参数化设计思想,围绕螺栓球节点参数化设计进行深入探讨,并对其中的关键问题参数化模型和参数驱动机制做出详尽地论述,为后期系统的开发奠定基础;(5)本文提出基于网格结构设计分析软件开发面向数控加工的CAD/CAM集成系统,详细探讨集成方案的设计原则和技术方法。另外系统采用Access软件建立了工程信息数据库,并以SolidWorks与SolidCAM软件为开发平台,最终完成网格结构CAD/CAM系统集成平台的搭建。