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在飞机制造过程中，装配连接的质量直接影响飞机的使用寿命。目前装配连接的主要方式依然是铆钉连接，而飞机的疲劳故障绝大部分是发生在连接孔处，所以通过提高连接孔的质量可以提高飞机的寿命。机器人自动制孔技术可以提高制孔精度，改善制孔质量。但由于机器人弱刚性等问题，制孔产生的反作用力、机械手和工件的受迫振动以及切削颤振，对机器人制孔质量都会造成较大影响。制孔反作用力、加工振动都和工艺参数有着直接的关系，所以，为了满足飞机装配的技术要求，必须对机器人精密制孔工艺参数进行优化，来保证机器人的制孔精度。本文从三个方面研究了机器人自动制孔工艺参数优化的相关技术：首先，对制孔过程进行有限元建模与仿真，分析制孔切削力的产生机理及进给量、切削速度、钻头直径与切削力之间的关系，根据仿真结果，初步确定制孔工艺参数；其次，对于制孔过程的钻削力进行解析建模，该模型建立了进给量、钻头直径、钻削力系数与钻削力的解析关系；再次，以钻削力模型为基础，对机器人制孔颤振产生机理进行分析，建立机器人自动制孔稳定性预测模型，绘制出机器人制孔的稳定叶瓣图，并以此分析工艺参数对机器人制孔稳定性的影响，从切削稳定性方面对机器人制孔工艺参数进行了优化；最后，对机器人自动制孔切削力进行试验研究，分析工艺参数对切削力的影响规律并选择合适的工艺参数。综合仿真和试验优化结果，以加工质量和效率为目标，确定了机器人制孔优化的工艺参数，并在优化的工艺参数下进行试验验证。本文建立了机器人制孔钻削力有限元模型，基于钻削力解析模型分析了机器人制孔稳定性，并进行了工艺试验。结果表明：在优化的制孔工艺参数下，机器人制孔精度可以达到H9，满足飞机自动化制孔的技术要求。该技术的研究提高了机器人制孔质量，为飞机自动化装配的实现提供了相应理论和实验的积累。