随着数字化技术的快速发展,MBD技术的研究也不断深入。将MBD技术应用于航空结构件的数控加工工艺设计,可以有效提高数控加工工艺的准备及设计效率,实现工艺数据信息的统一管理,是当前研究的热点。但是,MBD技术并没有贯穿于零件的数控加工工艺设计,现有的工艺准备过程无法直接利用产品三维模型及其工程信息。因此,本文针对航空结构件在数控加工工艺设计中的应用需求进行了关键技术和应用基础研究,主要研究内容如下:(1)分析了MBD数控加工工艺设计流程,研究了基于MBD的数控加工工艺建模,实现了多工序MBD模型的快速建模以及各工序模型的关联。(2)提出了一种面向薄壁多腔类结构件的加工特征识别方法。该方法基于并行的思想,以腔为单元展开并行识别,提高了识别效率。利用规则、层与特征抑制的混合识别策略对各类加工特征进行识别,简化了相交特征的识别过程,实现了三维薄壁多腔类结构件加工特征的快速自动识别。(3)研究了面向薄壁多腔类结构件加工元排序方法。研究了基于规则的工艺约束,使得排序满足加工要求、相交特征的加工顺序要求以及一定的加工质量要求。依据工艺约束,在遗传算法中加入对染色体的重组步骤增加染色体的有效性,以加工效率为优化目标实现加工元排序。(4)设计开发了基于MBD的航空结构件数控加工工艺设计原型系统,实现了加工特征识别、加工元排序、MBD数控加工工艺建模等数控加工工艺设计功能以及与CAM数控编程集成的功能,结合实例进行了应用验证。