苏 铭 ，游有鹏 ，杨雪峰

（1.南京航空航天大学 金城学院，江苏 南京 211156；2.南京航空航天大学 机电学院，江苏 南京 210016）

1 引言

随着市场竞争的日益激烈，数控机床制造业面临着诸多挑战，除了产品的个性化需求以外，产品的设计周期、生产成本等也成为了决定产品竞争力的因素[1]。模块化设计方法以产品模块为基础，通过对模块的重新配置来实现数控机床产品的设计开发，有效地缩短了产品开发周期，降低了生产成本，提高了企业的生产力和产品的竞争力，成为目前的一个研究热点[2-3]。随着计算机技术的不断发展，信息化也成为了产品设计的一个发展方向，尤其是以CAD为代表的计算机辅助技术被越来越多的制造企业所应用。正如此，基于计算机辅助技术的模块化设计受到了越来越多的关注[4]，其一般包含两个部分的内容：（1）对数控机床产品进行功能分析，划分产品模块并构建模块数据库；（2）从模块数据库中选择合适的模块并自动组装成符合客户需求的数控机床产品。

2 基于模块化的数控机床设计系统关键技术

2.1 模块的划分

针对数控机床的设计惯例及普遍存在的借用关系[5]，从功能角度出发，建立产品功能模糊矩阵，利用矩阵的聚类优化从而进行模块的划分。将数控机床总功能划分为刀具与工件相对运动、自动换刀、辅助功能、支承功能四个一级子功能，其中，刀具与工件的相对运动功能是为了实现刀具对工件的准确加工，又可分解为沿X/Y/Z轴进给及转动、工件定位、刀具定位等7个二级子功能；……