飞机壁板作为构成飞机理论气动外形的重要部件,在提高飞机机体结构疲劳寿命、安全性和气动性能等方面起到关键性作用。自动制孔作为飞机壁板数字化装配中最重要的环节,制孔质量对飞机疲劳寿命具有关键性影响。目前,国内的飞机壁板仍然沿用传统手工制孔方法,存在人工制孔质量难以保证,人工制孔效率低、劳动强度大,制孔的位置尺寸偏差大等问题,而且国外进口设备成本高且先进关键技术对国内封锁,因此,研发自动制孔设备是提高制孔质量和效率,保证飞机机体结构整体安全性和气动性能的必要前提,也是我国飞机壁板数字化装配的迫切需求。飞机壁板自动制孔孔径精度、加工表面粗糙度、制孔孔窝深控制、设备寻法精度、孔位精度、消除夹层间隙等均是制孔时所面临的难题。在此背景下,本论文根据国内飞机壁板制孔存在的问题,结合国外先进的数字化制孔技术,提出了飞机壁板数字化制孔系统的研发需求。在阐述了飞机装配中应用技术的基础上,对飞机壁板数字化制孔系统进行设计研究。主要的研究内容和研究成果如下：(1)阐述了壁板产品制孔工艺和技术要求,然后对系统的总体结构进行布局规划,并对自动制孔系统每个组成部分的结构、功能和特点作了详细的设计介绍。(2)根据飞机壁板的结构特点,详细设计了用于壁板精确定位的工装系统。(3)详细设计了数字化制孔系统主要功能结构,包括底座设计、圆弧立柱的设计、圆弧轨道滑车的设计和末端执行器的设计等。(4)为了验证末端执行器的的可行性,设计了配套试验工装,开展了对末端执行器的功能性验证。飞机壁板数字化制孔系统凭借其高度自动化、适应性强和高集成度等优势,目前在飞机壁板装配过程中已经应用,并且已经解决了精度问题,提高生产效率,展示了其重大的工程应用价值。