本文研究项目来源于湖南大学“十一五”国家科技支撑计划“制造业信息化工程”重大项目课题《面向数控机床行业的产品造型设计应用软件》。研究从产品设计、建筑设计、美术设计等设计领域提取通用的、可量化的比例关系美学法则。在此基础上,提出了比例性的定义,归类了以不同比率等式为特征的11种比例关系和比例值计算的数学模型,使“比例性”成为评价机床造型设计优劣的量化标准之一。根据比例关系和比例值的计算理论,以北京第一机床厂XHAE788立式数控三轴加工中心机床造型设计为样本,从整体和关键部件群以及关键部件群内部两个层面进行比例关系分析和比例值计算,总结出适合数控机床造型的最佳比例关系以及根据比例值进行方案优选的方法。得出结论是在整体和关键部件群的比例关系中,“比例性2”是最适合数控机床造型设计的。研究提出了比例分析和辅助系统的结构框架,构想了“十一五”系统中造型比例的辅助设计和评估模块。比例美学原理的量化研究以及对数控机床造型的比例分析对于计算机辅助数控机床设计有着重要的理论和实践意义。论文最后讨论了未来的比例关系评估和方案生成系统的构建以及比例关系量化方法在其他设计领域的应用前景。