由于钣金出色材料性能和优良结构成形能力,钣金零件被越来越广泛应用于各个行业。现有大型机器钣金件的展开和工艺设计中具体的操作都是以通用CAD软件为辅助的手工操作完成的,整个工作过程中对工作人员个人的经验知识要求较高,设计工作中存在大量的重复性劳动,工作强度较大,同时在实际作业中很难继承和重用专业领域的经验知识。本文通过分析钣金件的展开以及工艺设计中的特点和难点,利用知识工程相关理论和技术,采用UG/KF技术将所需知识有机集成于系统中,为开发基于知识的大型机器钣金件的展开和工艺一体化软件提供了技术支撑。论文的主要内容和特色创新如下:(1)分析大型机器钣金件的功能和结构,以特征和典型结构为单元进行相似性分类;针对复杂钣金件的不可直接展开制造的问题,提出了工艺性分块的技术解决方案,并结合UG/KF技术、参数化技术,给出了三维参数化模型构建方案和特定的实现过程,同时将分块的经验知识融入模型中。(2)采用计算机辅助展开设计技术,通过对典型钣金件整体结构的分析,提出了实现自动展开的策略,结合实际工程中折弯经验系数和计算公式,构建相应的数学展开模型,并且选用造型函数,生成钣金零件的三维展开实体。(3)针对传统大型机器钣金件工艺规划设计很强的相似性和继承性,以及形状复杂多变的问题,确定了钣金件工艺快速规划设计的技术手段。将工艺规划结果进行标准化处理和存储,通过对典型工艺方案提取和重用,实现了大型机器钣金件工艺快速规划设计。(4)根据钣金零件的工艺孔设计繁琐、数量大的特性,研究了大型机器钣金件工艺孔自动排布技术。通过具体的排布算法和几何元素拾取,实现不同形式工艺孔的自动生成。(5)创建了大型机器钣金件展开和工艺一体化系统的基本结构框架,研究了该系统知识库的创建问题,制定了具体操作流程,并将各个功能模块集成于UG软件平台,实现了对基于知识的大型机器钣金件展开和工艺一体化系统的研究。基于知识的大型机器钣金展开和工艺一体化系统的研究工作对降低钣金制造企业的生产成本,提升市场竞争力,提高产品设计与制造质量具有重要的现实意义。通过对展开和工艺相关数据知识进行统一管理,保证了对模型实体和数据知识的继承和共享,提高了知识资源的利用率,并为企业实施CIMS一体化提供了有力技术支持。