为了适应现代数字智能制造技术的发展需要，智能化数控编程技术已成为目前数字化制造领域研究的热点之一。 复杂零件的数控加工在我国制造业中起着举足轻重的作用，这类零件的数控编程是数控加工的“瓶颈”和关键，其在船用柴油机制造领域中尤为突出。目前，国内柴油机生产知名企业在复杂零件数控编程的方法方面比较落后，甚至还停留在手工编程阶段，对于几何形状不太复杂的简单零件来说，刀轨计算简单，数控程序不多，采用手工编程较容易实现，但对于形状复杂和程序量较大的零件，手工编程难以胜任。虽然CAD/CAM系统提供了强大的图形化数控编程功能，但就CAD/CAM的工作方式而言，CAM过程必须在资深CNC工程师的参与下，根据数控加工工艺，通过大量的图形交互式操作完成。综上所述，复杂零件数控编程是一项知识密集型工作，其存在着易出错、工作量大、重复性劳动多、自动化程度低、难以实施并行工程、数控程序的质量完全依赖于CNC工程师的知识积累等缺陷。 要使CAD/CAM在复杂零件数控编程中充分发挥作用，亟需开展KBE在数控编程领域的应用研究，只有通过KBE与CAD/CAM的有效融合，在数字化、网络化的环境中积累、挖掘、共享和重用企业乃至行业的数控编程和数控工艺知识，并将其集成到CAD/CAM系统中，使其具有知识推理的能力，减少对资深CNC工程师的依赖，才能提高复杂零件数控编程效率和质量，缩短生产准备周期。因此，研究KBE在数控编程中的应用，在数字化制造领域实现复杂零件数控编程的智能化显得十分重要。 智能化数控编程主要包括数控编程工艺参数的智能获取和数控编程工艺知识的智能推理。基于KBE的复杂零件数控编程系统利用KBE的最新研究成果，针对复杂零件数控编程的特点，以复杂零件数控编程广义知识库系统为基础，通过知识获取和知识推理智能地完成数控编程工作。本课题旨在研究复杂零件智能化数控编程，达到工业实用要求，其创新之处就是在UG NX平台上采用知识工程的思想完成系统的研究开发,实现知识驱动型智能数控编程。整个研究工作是数控编程智能化发展道路上的一次创新性探索，同时，也为KBE与CAD/CAM的集成、KBE系统的关键技术研究提供了新的思路和方法。 本文在研究和分析目前已有智能数控编程理论和方法的基础上，提出用KBE支持复杂零件数控编程，构建了基于KBE的复杂零件数控编程体系结构，并对其关键技术进行了深入研究，主要研究内容与成果如下： 1) 对国内外智能数控编程的研究现状进行了分析，针对企业复杂零件数控编程难题，提出了将KBE应用于复杂零件数控编程； 2) 综述了KBE的定义和内涵，研究了KBE系统的功能模型、类型、开发任务角色；针对复杂零件数控编程领域知识，深入研究了KBE应用于复杂零件数控编程的基础性使能技术，提出了基于实例和规则的知识表示方式、以人工获取为主、机器学习为辅的知识获取方法和基于双向混合控制策略的CBR/RBR集成知识推理模式； 3) 在研究KBE与CAD/CAM集成技术的基础上，综合数据库技术和知识库理论，建立了由复杂零件数控编程实用案例库、数控编程工艺知识库、数控加工刀具库、切削参数库、后置处理器库、数控机床库等组成的复杂零件数控编程广义知识库，构建了复杂零件数控编程广义知识库系统的结构模型, 给出了基于KBE的复杂零件数控编程功能架构； 4) 基于KBE的复杂零件数控编程流程的研究。研究了复杂零件智能数控编程的过程，给出了智能数控编程的流程图，在流程图中不仅考虑了工艺参数的智能推理，而且还考虑了当工艺参数不适合当前数控加工对象时，可以通过数控编程者的调整干预进行编程的方法； 5) 基于KBE的复杂零件数控编程系统的开发。利用UG NX 和VC++6.0开发平台、SQL Server 2000数据库环境、UG/Open开发工具，建立了KBE和UG NX4.0的应用接口，开发出基于KBE的复杂零件数控编程系统，并通过船用柴油机复杂零件数控编程实例对上述研究成果和系统智能性进行了验证。