在现代飞机制造过程中,数字化柔性制造技术已成为未来的发展方向。我国航空公司面临着多种型号飞机的同时研制及批量生产,工装难以满足需要,已成为飞机生产的瓶颈。飞机大型薄板(蒙皮)拉伸成型后的为刚度较差的弹性薄壁件,且其表面轮廓为自由曲面,传统的型架刚性曲面定位和支撑技术缺乏柔性使得加工及装配效率较低。基于柔性定位的多点阵成型真空吸盘柔性工装成为目前研究和发展的主流。本文首先分析了目前国外先进航空企业在柔性定位与支撑工装方面的先进理念、研究及应用现状。着重对基于柔性定位的多点阵柔性工装系统原理进行了研究,为实现对该方案的验证,提出了设计一小型自适应立柱实验样机的论文研究目标和主要内容。对立柱进行了具体结构设计和计算校核等。其中包括垂直向传动方案的确定,主要零部件的选型与校核、电机转矩与惯量匹配、整机电路及程序设计。对部分零件进行了强度和模态分析,为实际大型样机作技术准备。为实现蒙皮定位的自适应目标,依托推力关节轴承原理设计了真空万向球吸盘,用理论推导及有限元两种方法分别计算了万向球内的近似平均压力和最大压力。然后对所设计的自适应立柱进行了实验测试。最后将压力加工领域的板材多点成型与多点阵柔性工装进行了比较分析,研究了多点阵曲面造型的方法,同时根据所设计的自适应立柱推导了z轴球心坐标的三种解法。最后探讨了多点阵工装的控制系统和工艺设计仿真系统。