复杂航天结构件一般由铸造毛坯加工而成,毛坯的生成方式直接影响零件的加工效率与加工成本,因此获得高效、经济的毛坯非常重要。对于铸造毛坯模型的选用,需要考虑制造的工艺过程,可由三维设计模型逆向生成毛坯模型。复杂航天结构件具有加工特征种类多、生产制造过程复杂的特点,给铸造毛坯生成过程带来了问题。这类航天结构件的毛坯模型选用,一般需要工艺人员分析零件的特点,考虑可能的还原路线以及工序还原方法,从而确定合适的毛坯模型。目前,从MBD设计模型到毛坯模型的选用过程中,存在以下问题:第一,工艺人员存在无法有效利用MBD设计模型上的信息问题,使得毛坯生成过程中每个特征的设计信息与特征对应加工资源信息无法有效结合,并且加工资源多由人工选择。第二,毛坯还原工艺路线需要人工根据经验制定,并且毛坯还原的中间工序模型存在重复建模的问题,从而导致毛坯选用周期长、效率低。针对以上问题,本文做了以下研究:(1)针对MBD设计模型在传统还原特征模型构建过程中,信息利用效率低以及特征的加工资源无法快速选用的问题,本文提出了一种针对航天结构件的MBD还原特征构建方法,此方法在加工特征被识别、标注信息被提取的基础上,建立加工资源的工艺知识库,使用知识图谱表达还原特征的模型信息,并将其存入图知识库中,并基于决策树算法选出还原特征相关联的加工方法以及基于知识库案例选出加工设备信息,最终成功构建MBD还原特征模型。(2)针对毛坯还原工艺路线需要人工制定以及毛坯还原的中间工序模型需要重复建模的问题,本文提出了一种三维毛坯模型生成方法,从工艺还原路线以及特征还原方法两方面进行了研究。在工艺路线还原方面,以加工成本和加工效率为优化目标,提出了遗传算法求解毛坯还原路线的方法。在特征还原方法方面,研究了单一特征以及相交特征的还原方法,采用特征填充算法进行这些特征的还原,依据工艺还原路线对不同的特征依次进行还原,从而生成三维毛坯模型。实例验证表明,遗传算法可以有效确认工艺还原路线,特征填充算法可以实现通孔、腔、盲孔、通腔、槽、凸台以及部分相交特征的还原。(3)根据企业实际生产需要,开发了一套针对航天结构件的铸造毛坯模型生成系统。毛坯模型生成系统可以通过特征几何体以及特征的标注信息自动生成加工资源,由MBD还原特征信息确定工艺还原路线,并使还原特征根据工艺还原路线自动还原。航天结构件的案例验证表明,此系统可以满足毛坯模型快速、有效生成的要求。