随着工业4.0的推进,制造业的发展呈现出数字化、智能化的特征,装配是产品生产制造过程中最重要的、耗费时间和成本最多的步骤之一,装配序列智能规划已经成为实现制造业自动化、增强市场竞争力的一项重要技术。当前,产品的结构和功能日趋复杂化,开展以模型数据获取、装配知识表达及应用为核心的计算机辅助装配序列规划,是提高我国制造业综合竞争力的重要途径。基于数字孪生与知识模型指导思想,本文提出一种基于先验知识与CAD模型数据共同驱动的装配序列智能规划方法,研究设计CAD模型数据获取、装配领域本体知识建模、装配序列智能规划方法、装配过程仿真等关键技术。本文主要工作包括:(1)基于CATIA Automation二次开发技术,提出一种改进的递归遍历算法,采用面向对象设计思路,开发模型信息自动提取软件;基于树形结构先序遍历思想,深度优先,由根到枝,逐层递进,可对多层嵌套的复杂三维模型的装配和约束信息进行深度挖掘,有效提高三维模型信息利用率,为装配体知识模型的建立奠定数据基础。(2)基于Eclipse IDE和Jena API,将先验知识引入装配领域本体框架体系,开发装配领域本体自动建模软件;读取Excel模型数据,以实例和属性的形式拓展本体模型信息,充分发挥本体模型在知识表达和描述逻辑上的优势,实现装配领域本体知识模型的自动构建;有效提高建模效率和准确度,为装配序列的智能规划奠定知识基础。(3)基于Eclipse IDE,开发装配序列智能规划软件;将先验知识引入数据优化与规则推理,识别装配体结构特征,划分典型与非典型结构;典型结构直接给出装配序列,对于非典型结构,建立零件的模糊集合隶属度函数体系,求取权重序列;基于各零件之间具体的约束关系,以权重序列为基础进行二次推理,最终得出完整装配序列。(4)基于CATIA Automation API,开发数字空间的装配序列仿真软件;访问CATIA DMU Fitting功能模块,调用轨迹生成和可视化工作指令,自动创建各零件的装配轨迹,并集成为完整的装配仿真动画。最后,整合四项关键技术构建先验知识与CAD模型数据驱动的装配序列智能规划系统,通过蜗杆减速器和齿轮减速器的实例验证了本方法的可行性。