基于MBD的智能化工艺设计技术研究

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1、中图分类号：TP391论文编号：102870518‐S128学科分类号：080202硕士学位论文基于MBD的智能化工艺设计技术研究研究生姓名李晶学科、专业机械电子工程研究方向数字化设计与制造指导教师朱海华讲师南京航空航天大学研究生院机电学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineeringResearchonIntelligentProcessDesignTechnologyBase

2、donMBDAThesisinMechanicalandElectricalEngineeringbyLiJingAdvisedbyLecturerZhuHaihuaSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位

3、或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）南京航空航天大学硕士学位论文摘要在当前产品数字化、智能化发展趋势下，MBD（ModelbasedDefinition，基于模型的定义）技术通过集成产品信息为全三维数字化设计的实现提供了可能。针对基于MBD的数字化技术在工艺设计方面研究的不足，文章以工艺设计为落脚点，引入MBD技术进行三维数字化工艺设计研究。同时融入知识工程相关技术辅助工艺决策，研究基于MBD和知识的

4、智能化工艺设计方法，并进行系统开发。主要研究内容如下：（1）提出基于MBD的三维智能化工艺设计总方案，并对方案的实现方法、技术及流程进行了分析。（2）研究工艺MBD模型定义及管理方法。根据MBD数据集及工艺信息特点，在分析工艺信息之后，提出工艺MBD数据集分类标准，并构建工艺MBD模型。结合MBD三维环境的信息定义形式，以目录树和标注形式对工艺模型进行表达，建立层次化表达结构。同时，对模型特征提取技术进行了研究。（3）研究基于本体的工艺知识建模技术。引入本体进行工艺知识表达和定义，对本体工艺知识建模技术开展了较为深入的研究，建立了工艺本体知识模型。在对现

5、有本体构建方法分析比较后，提出改进骨架法的本体构建方法，并通过工艺本体的创建对改进骨架法进行详细介绍。（4）研究基于MBD模型的工艺决策系统。以专家系统为构建框架，设计了以本体知识库、规则库和推理机为核心的工艺决策专家系统。引入SWRL(SemanticWebRuleLanguage,语义规则网络语言)和JESS（JavaExpertSystemShell,Java平台规则引擎）分别用于工艺决策系统规则库和推理机的构建，在分析构建方法和过程后，结合本体知识库实现了工艺的推理。最后引入XML技术进行MBD模型信息的传递。（5）利用CAA（Component

6、ApplicationArchitecture，组件应用框架）C++技术进行了原型系统的开发与实现，并以阶梯轴为例进行了详细的流程说明和功能讲解。关键词：基于模型定义，三维数字化工艺，知识工程，专家系统，本体I基于MBD的智能化工艺设计技术研究AbstractUnderthecurrenttrendofproductdigitalizationandintellectualization,Model-BasedDefinition(MBD)technologyprovidesthepossibilityfortherealizationoffull3Dd

7、igitaldesignbyintegratingproductinformation.AimingatthedeficiencyofMBDbaseddigitaltechnologyinprocessdesign,thispapertakestheprocessdesignasthefoothold,andintroducesMBDtechnologytocarryouttheresearchof3Ddigitalprocessplanning.Onthisbasis,bytheintegrationofknowledgeengineeringtech

8、nologytoassistprocessdecision-making,ase