航空制造业的技术水平和创新能力体现了我国制造业的实力和国防工业现代化的水平。为提高现代飞行器的自动化制造水平,飞机部件制孔由传统的人工制孔向自动化设备制孔的转化已是必然趋势。本课题根据某型飞机机翼制孔工艺的特点,开发出一套专用的离线编程与仿真系统,研究的成果如下:(1)使用结构化分析法对系统进行需求分析,根据分析结果对系统进行功能模块设计,把系统划分为前置处理、轨迹仿真与后置处理三大模块。(2)提出一种带有整体方向的区域优先蚁群算法。算法根据制孔区域划分的需求,对蚁群算法中目标选择步骤添加了块的识别概念;根据展向规划原则,在目标点选择时添加展向阻力,在信息素计算时添加展向评价函数。结合计算实例与工程实例给出规划结果。(3)提出一种基于现场标定配置文件的自动创建仿真环境的方法,保障了虚-实环境的一致性,提高了仿真准确性;结合机床的运动学分析,在CATIA的DMU运动模块中使用程序驱动机械装置进行运动仿真,并实现了碰撞检测和超限检查。(4)结合路径规划算法和运动仿真方法,使用V5 Automation技术对CATIA进行二次开发,研发出机翼制孔离线编程与仿真系统,经过自动读取工艺数模信息、工艺分类、路径规划、运动仿真和修正规划等关键步骤,输出NC程序供机翼制孔机床使用。