铆接是飞机钣金零件之间的重要连接方式，铆接技术在飞机制造中大量应用；自动钻铆技术是铆接领域中先进技术，通过自动钻铆加工的零件，在零部件质量和疲劳强度等方面都优于手工铆接，自动钻铆工艺还能降低劳动强度，提高生产效率。本文基于CATIA及其二次开发平台，完成了五轴自动钻铆数控托架结构的设计和运动仿真系统的开发。研究的具体内容如下：（1）采用有限元软件对在自身重力和外载荷共同作用下的托架横梁进行了相关数值分析，提出了符合托架精度要求的横梁结构优化设计方案；通过对常用万向联轴器的对比与选择，由双联十字万向联轴器结构替换和改进的球面滑环式等速联轴器，能够满足托架的运动要求，从而确定了五轴自动钻铆托架的整体结构；（2）研究并实现了托架仿真自动定位算法，使得该仿真系统等够实现双曲度蒙皮的托架自动定位；结合干涉相关理论和数据后处理知识等，并根据系统的需求分析，将该仿真系统功能进行了模块化划分。基于CATIA二次开发平台CAA和C++相关编程知识，在CATIAV5R18上开发了五轴自动钻铆运动仿真系统。