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夹具作为机械制造业中的一种重要的工艺装备,直接影响产品的质量和研制周期。缩短夹具设计周期,提高夹具的设计质量是计算机辅助工艺装备研究的重要领域,也是提高企业快速反应能力的一个关键环节。夹具设计过程是一个基于经验的机械结构设计问题,需要设计者具备关于设计问题的大量、全面的知识和经验。现有的基于通用CAD软件环境的计算机辅助夹具设计系统仅能完成一些诸如绘图、三维建模等方面的工作,在夹具设计过程的集成、设计资源的共享与智能化、知识的处理和重用等方面还不能提供有效的计算机辅助设计的支持技术。如何将具有多样性、复杂性、经验性、不确定性等特点的夹具知识形式化、数字化并以显式的方式保存下来,提高夹具设计的智能化程度,是计算机辅助夹具设计技术领域的前沿研究问题之一。 本论文在国家自然科学基金项目和四川省应用基础研究项目的资助下,针对目前计算机辅助夹具设计技术研究中存在的问题,将知识工程与夹具设计过程结合起来,重点研究夹具设计知识描述、分类、发现以及重用的基本原理和智能化夹具设计中的知识求解技术,探讨一种能支持夹具整个设计过程的智能求解技术,开发基于集成知识资源的计算机辅助夹具设计支持系统。本文的研究成果和特色如下: (1) 在分析基于知识的计算机辅助夹具设计支持系统的的功能需求及其与传统计算机辅助夹具设计系统区别的基础上,构建了由界面层、应用程序服务器层和资源层形成的计算机辅助夹具设计支持系统的总体层次体系结构,提出了一种由资源分系统、设计分系统、计算分系统、管理分系统和信息交换分系统所组成的计算机辅助夹具设计支持系统的软件功能模型,通过5个功能分系统的协同工作而形成一种支持夹具智能化设计的环境平台。 (2) 详细分析了夹具设计信息,提出夹具元特征的概念,建立了集成定位元特征、夹紧元特征、元件元特征、装配元特征、精度元特征、性能分析元特征的夹具信息模型,并采用BOOCH方法建立了与夹具设计相关的产品信息模型和制造信息模型,使其为设