作为现代制造业的关键设备,数控加工中心向高速、高效、精密和多样化的方向发展,产品结构日趋复杂,对产品的工作性能要求越来越高。能否迅速响应市场的需求,在较短时间内设计出具有良好静、动态特性的数控加工中心,是企业能否具备核心竞争力的关键所在。模块化设计能够快速响应客户需求,动态设计能在设计阶段依据未来产品的各种静、动态特性对产品进行优化改进,节省产品样机的试验过程。本文面向产品族的数控加工中心,对产品模块化及模块动态设计方法进行深入的研究,并取得了如下成果:　　1.创建了数控加工中心产品族矩阵,建立了数控加工中心产品系列模型,应用模块化设计理论,对加工中心进行了功能分析、原理分析和结构分析,在此基础上划分出数控加工中心模块。　　2.运用金属切削理论,求出了精密加工中心立柱和床身的最小静刚度值;对数控加工中心的立柱和床身进行了有限元分析;基于机械动态设计理论,依据机床动态设计原则,对立柱实施了动态设计,提高了立柱的静、动态性能。　　3.应用机械结构变量化动态设计技术,通过结构尺寸的变量化静、动态分析,成功实现了对立柱和床身的变量化动态设计。　　4.研究了基于ANSYS自定义单元(MATRIX27)的螺栓联接结合面的理论建模原理,建立了立柱和床身螺栓联接的结合面有限元模型,分析了螺栓连接刚度对机床动态特性的影响。　　5.基于组件技术开发的方法,开发了数控加工中心模块化动态设计系统,设计了系统总体结构,给出了系统设计流程和实现方法,展示了系统各个功能界面。　　本课题丰富了数控加工中心结构设计的理论体系,提高了数控加工中心设计的效率和质量,为开发实用的数控加工中心模块化动态系统奠定了坚实的基础,对数控加工中心设计和制造具重要意义。