随着世界经济的发展,国内机械行业的竞争日益激烈。企业要想在激烈的市场竞争中脱颖而出,就必须要提高创新能力,缩短设计周期,降低生产成本,保证产品质量和良好的的售后服务。在这个产品个性化和大规模定制产品的时代,传统的设计方法已经不能够很好的完成设计任务,模块化设计方法越来越受到重视与青睐。本文对模块化设计的基础知识、原理、流程以及方法进行了探讨与综述。在此基础上,将模糊聚类法、层次分析法、质量功能配置法等分析方法,应用于模块化设计的过程当中,并以机床主轴系统为例进行了应用,取得了一定的成果。模块化设计的关键步骤是模块的划分,本文对产品进行模块划分时,首先进行产品的客户需求分析,确定客户对于产品的功能需求。然后通过运用功能分解的方法,对产品总功能进行分解,将产品的总共能分解为多个子功能,以此了解产品零部件之间的功能关系。通过需求分析、功能分析以及对产品结构尺寸的几何分析等方面的分析,采取模糊聚类法对产品系统进行划分研究,可以得到一系列模块划分方案。然后将熵的概念引入到模块化设计中,从设计、制造、安装及维修等方面入手,以此为指标对各模块划分方案进行评价,从而确定最佳方案。并以某车床主轴系统为例,运用这种方法对该车床的主轴系统进行了模块划分,得到了一系列模块划分方案,经过评价分析,得到了相对最合适的模块划分方案。在对产品进行模块划分后,还需要对划分好的模块进行管理,模块的管理是整个模块化设计过程中十分重要的一环。使存在的模块能够合理的组合在一起,使客户的需要能够快速的被满足。如果已有模块不能满足客户需求,就与有关部门进行沟通,对相关模块进行改进或者设计新的能够满足客户需求的模块。本文通过对模块编码的方式对模块进行管理。介绍了一种适合机床主轴系统的编码方法。不同的客户所需求的产品对模块有着不同的要求,这就需要我们进行模块配置。为特定的产品配置合适的模块,以达到其设计要求。本文将层次分析法和质量功能配置法相结合,得到了一种快速配置设计方法,并以某车床主轴轴承模块的配置为例对这种方法进行应用。本文的研究工作对现有的模块化设计方法做出了改进与补充,为机床主轴系统的模块化设计提供了一定的理论方法,对于促进模块化设计在机床设计中的应用有实际的意义。