本文以与自动钻铆机配套的数控托架为研究对象，自主设计托架机械结构，完成对数控托架系统的设计开发及应用，最终实现对三类构件的自动铆接装配。本文主要研究工作如下：首先，了解学习自动钻铆系统，包括自动钻铆机和数控托架系统。重点掌握了自动钻铆机的机械结构及工作过程，然后根据自动钻铆机的功能和需要加工零件的尺寸，自主设计托架的机械结构，选择合理的数控系统——西门子840D。同时设计专用电气控制柜，合理布线，使整个数控系统具有良好的EMC兼容，确保它运行可靠平稳，完成整个系统的搭建。其次，在840D系统的平台上，开发项目所需求的功能模块。伺服驱动系统中，首先要选择相应的伺服驱动电机——西门子1FK7系列的同步电机，并使用龙门轴功能进行同步轴控制。然后对驱动使能、急停、回参考点以及限位等功能进行软件控制。在位置反馈测量系统中，选用编码器反馈和光栅尺校对检测。针对外接手持单元，进行了PLC控制和程序模块的开发。再次，分析自动钻铆机和数控托架系统两者的控制方式和功能，在信号最简原则下，选择最合适的通信方式。设计通信的方案，合理选择传感器，正确编制PLC逻辑控制程序，最终实现两个系统的通信。最后，对整个数控托架系统进行定位精度测量的试验，选择需要加工的零件以及适当的加工参数，设计合理的加工方法，对试验结果进行分析。在此基础上，本文还为自动钻铆机的参数优化设计了正交试验，帮助操作人员在以后的参数设置上做出合理的选择。