当前三维CAD技术日渐普及，二维工艺设计已经不能适应三维产品设计制造的要求，成为制约企业实现数字化发展的障碍。基于MBD的三维工艺技术的出现，变革了传统的工艺设计方式，使产品设计工艺制造一体化的实现成为了可能，受到越来越多的关注。本文结合工程机械企业的信息化需求，以机械加工为切入点，对基于MBD的三维工艺设计进行了研究，提出了一套基于三维CAD设计平台的机加工艺设计流程并进行了系统开发以满足实际应用。本文的主要研究工作和内容包括：本文首先介绍了三维工艺技术的基本概念及国内外工艺设计技术的发展。通过调研了解了工程机械产品的设计特点及目前企业遇到的问题。然后分析了企业机加工艺需求，介绍了三维工艺系统的总体设计方案，按照工艺设计的功能需求划分了系统的4个主要功能模块，并对每个模块的具体功能进行了详细介绍，同时阐述了系统的工作流程。接着，探究了三维工艺模型的可视化构建和机加工艺信息的表达，提出了基于参考模型、毛坯模型创建工艺模型的方法，同时分析了机加工艺信息的分类，确立了不同三维工艺信息的不同表达方式，通过对工艺方法、刀具、工艺参数进行符号化定制，以符号组合框格标注的形式进行工艺信息表达。再次，研究了工艺规程的组织形式及基于工艺规程树的工艺模型和工艺信息的发布技术，使制造的中间过程和相关工艺信息视觉化的呈现在车间工人面前，指导加工生产。最后，以典型工程机械产品为例，对三维工艺系统进行了应用验证，并对流程进行了说明。