针对飞机蒙皮都是曲面薄壁件且形状多变、重量大、结构复杂的特点，提出一种可以根据被夹持零件曲面上夹持点的法矢量法向自动调节吸盘自身夹持方向的自适应真空吸盘来实现对曲面零件的夹持。根据设计要求原则和技术指标来设计整体结构并进行优化。首先，本文阐述了柔性夹持工装的国内外研究现状和发展趋势以及现阶段国内外的先进技术。其次，进行了飞机曲面薄壁件柔性夹持工装的总装设计，为了减小在夹持过程中产生的变形，，可以根据曲面的不同曲率，利用真空泵进行吸附。所以夹持工具采用吸盘结构。另外，传统设计的吸盘在夹持方向与曲面上夹持点的法矢量方向不会同时产生夹持应力，结果会增大薄壁件变形。本论文提出的是根据被夹持零件曲面上夹持点的法矢量法向自动调节吸盘自身夹持方向的自适应真空吸盘结构，这样可以实现对曲面零件的夹持。再次，利用Hyperworks软件分别对重要零部件进行拓扑，结构，尺寸优化，减小零件质量，优化结构。利用有限元分析对薄壁件零件进行变形分析，找出最优化的夹持方案。最后，总结全文的研究内容，得出一些有建设性的结论，并指出进一步的研究方向。