就目前来说,国内企业在面对大型箱体零部件设计与加工时,复杂的工艺规划知识不仅致使加工中心没发挥其高效的加工效率,也让生产成本、工作人员的劳动强度等没有达到预计的改善。鉴于MBD工艺信息模型具有传递工艺信息的准确性和表达的直观性,将全三维工艺信息作为产品加工信息的唯一载体,成为了工艺计算机辅助系统解决大型复杂零部件工艺设计与加工的新趋势。论文以MBD技术和CAPP系统中关键问题的研究现状为基础,研究了大型缸体设计特征的工艺优化问题,具体研究内容如下:首先,结合MBD技术定义了三维工艺信息模型,并详细介绍了工序模型数据集的构成。提出了NX系统PMI标注对复杂零部件工艺信息合理表达的方法。对大量标注信息易产生“刺猬”现象,不利于信息获取的问题,采用了NXOpen库对NX进行二次开发,实现了信息的分层次查询。其次,分析了大型复杂箱体三维工艺参数查询的实际需求,并在现今特征识别技术的基础上,针对大型复杂箱体零部件提出了基于制造辅助特征,通过扩展属性邻接矩阵图实现特征的识别,为工艺辅助系统智能获取三维标注信息奠定了基础。然后分析了大型箱体零部件典型特征及其加工方案决策主要因素,建立了基于制造特征的BP算法加工决策网络模型,并对该模型的决策过程及网络相关参数的编码方式进行了研究。综合分析了大型复杂零部件工艺路线规划中待优化的问题及相关工艺约束知识,建立了以刀具、夹具、机床最低更换成本和最短加工距离为目标函数的数学模型,详细介绍了遗传-蚁群算法中重要参数的设定和运算流程。并以六缸大型船舶发动机缸体为实例,验证了该优化模型的有效性。最后,针对大型复杂箱体零部件实际工艺设计需求,采用QT图形界面开发环境,开发了大型缸体工艺辅助应用系统,并以六缸大型船舶发动机缸体为实例,验证了上述理论研究的可行性与实用性。