随着制造技术的发展和人们生活水平的提高,人们对个性化产品的需求日益增长,大批量生产逐渐成为制造业的主流生产方式。变型设计作为大批量生产的关键技术之一,是影响产品设计速度和设计质量的关键因素。然而现今的变型设计理论和方法中,设计知识、设计公式等没有很好地集成到系统中,需要人工查询和计算尺寸,导致了设计的不确定性;并且大多数变型设计都必须在CAD系统的基础上进行二次开发来实现,不能重用已有的设计知识。为减少设计的不确定性,并解决变型设计知识无法共享和重用的问题,本文汲取人工智能和知识工程领域的最新研究成果,将本体技术应用到轴类零件变型设计知识库系统的研究与开发中。具体来说,本文完成的工作如下:　　第一,提出了基于ALC的变型设计知识表示方法,并构建了轴类零件变型设计本体。对轴类零件变型设计知识进行归纳、总结,提取领域内重要的概念和关系,在Web本体语言的底层,利用描述逻辑ALC描述了变型设计轴的领域知识,进而采用七步法构建了变型设计元本体模型。以此为基础,采用Web本体语言(Web Ontology Language,OWL)描述了模型的类、属性和个体。最后在Protégé工具中,构建类与类的层次结构,属性及属性的层次结构,并确定属性的定义域和值域,从而实现了本体的构建。　　第二,构建了轴类零件变型设计知识库系统,并提出了基于本体的变型设计方法。基于构建的本体,并结合知识库系统建模理论,设计了知识库系统框架结构,将系统分为本体层、推理层和用户层。参照机械设计手册和国家标准,采用 Web规则语言语(Semantic Web Rule Language,SWRL)分别编写和设计了变型设计的尺寸与公差的推理规则,并构建公理库保证知识的一致性,通过将 OWL描述的结构化知识和SWRL语言描述的约束化知识转化成Jess事实与规则,基于Jess推理引擎构建了变型设计知识库系统。基于构建的知识库系统,设计了基于本体的变型设计方法。并通过减速轴实例分析验证方法的有效性和正确性。　　第三,开发了基于本体的轴类零件变型设计知识库系统。在Eclipse集成环境下采用 Swing组件设计技术开发了用户交互界面,通过使用 Jess推理机对变型设计本体中的信息进行推理并以文本或图形的形式返回给用户,实现了轴类零件变型设计知识的有效重用和顺畅传递,最终完成变型设计知识库系统的开发。通过工程实例分析验证知识库系统的可行性和有效性。