產(chǎn)品模型在以往的單一機(jī)床設(shè)計(jì)中，是以設(shè)計(jì)紙的形式表達(dá)結(jié)構(gòu)模型的。設(shè)計(jì)新的機(jī)床時(shí)，要重新繪制設(shè)計(jì)紙，構(gòu)造新的結(jié)構(gòu)模型。機(jī)床的功能模型和原理模型隱含在結(jié)構(gòu)模型中，沒有顯式表達(dá)。在快速應(yīng)變工程設(shè)計(jì)方法中，不僅要構(gòu)造系列化的結(jié)構(gòu)模型，還要建立相對應(yīng)的功能模型和原理模型。新產(chǎn)品和變型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是從功能模型到原理模型，再到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)模型的過程。

　　功能模型是根據(jù)用戶使用要求而確定的。功能模型由產(chǎn)品功能和子功能組成，以樹狀結(jié)構(gòu)表達(dá)。原理模型是設(shè)計(jì)過程中使用的各種設(shè)計(jì)條件、分析計(jì)算方法等，如機(jī)床的傳動(dòng)計(jì)算、動(dòng)力計(jì)算。建立原理模型數(shù)據(jù)庫是快速應(yīng)變工程設(shè)計(jì)的特色之一。一般情況下，滿足某一功能的設(shè)計(jì)原理包括設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)保存在書本、手冊和設(shè)計(jì)者的大腦中，為了實(shí)現(xiàn)變型設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)的自動(dòng)生成，必須建立對應(yīng)于功能模型的設(shè)計(jì)原理模型數(shù)據(jù)庫。

　　結(jié)構(gòu)模型由整機(jī)裝配模型、部件裝配模型和零件模型組成，可以是二維或三維形，也用樹狀結(jié)構(gòu)表達(dá)從大到小的、從整到零的裝配關(guān)系。對應(yīng)于同樣原理的結(jié)構(gòu)模型是系列化的和多參數(shù)規(guī)格化的。系列化主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)模型中。與功能模型、原理模型成影射關(guān)系的結(jié)構(gòu)模型存放在形數(shù)據(jù)庫中。

　　成組編碼對存放在數(shù)據(jù)庫中的各種模型和通用零部件分類編碼是快速應(yīng)變設(shè)計(jì)的一個(gè)重要步驟。成組技術(shù)（GT）的編碼原理和方法被用于快速應(yīng)變的設(shè)計(jì)過程中。編碼系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)品族的特點(diǎn)確定，其目的是簡單可行，便于檢索。編碼方式可以采用國際、國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)，也可以自行創(chuàng)建，能滿足使用即可。

　　設(shè)計(jì)生成程序設(shè)計(jì)分為兩類，一類是新產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)，另一類是系列機(jī)床的變型設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)生成程序是建立在成組編碼基礎(chǔ)上的，具有智能化的特性，特別是在變型設(shè)計(jì)時(shí)可以自動(dòng)生成新的設(shè)計(jì)結(jié)果。專家系統(tǒng)是基于專家知識(shí)庫和推理的仿人智能系統(tǒng)。由于建立比較完善的專家知識(shí)庫難度大且時(shí)間長，而且不具備創(chuàng)新能力，所以不可能完全用專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。因此，編制便于設(shè)計(jì)人員參與的、界面友好的、具有智能化特性的設(shè)計(jì)生成程序，進(jìn)行人機(jī)交互設(shè)計(jì)是快速應(yīng)變工程化設(shè)計(jì)系統(tǒng)中非常重要的一部分。

　　對采用了部分新技術(shù)和新功能部件的新機(jī)床產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成后，及時(shí)將新設(shè)計(jì)的部分按不同的模型充實(shí)原有的模型庫，不斷擴(kuò)大設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能和設(shè)計(jì)范圍。加工中心的快速應(yīng)變工程化設(shè)計(jì)首先，按照系列化、模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化原則分別建立立式加工中心的功能模塊和結(jié)構(gòu)模型產(chǎn)品的功能模型、原理模型和結(jié)構(gòu)模型的數(shù)據(jù)庫和形庫。是立式加工中心的功能模型和原理模型樹狀。

　　其次建立與功能模型、原理模型相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)模型，它以形的方式存放在庫中，是裝配好的結(jié)構(gòu)模塊。結(jié)構(gòu)模塊又由子模塊和零件組成。裝配中的零件是從零件庫中取出的。零件庫又分為通用零件庫和專用零件庫等。模塊和零件經(jīng)過分類編碼，按照一定規(guī)則存放。結(jié)構(gòu)模型是與功能模型、原理模型有對應(yīng)關(guān)系的樹狀結(jié)構(gòu)。例如，主軸箱是一個(gè)功能組件模塊，而主軸箱又由主軸組件、主軸電動(dòng)機(jī)、箱體及附件等子功能模塊組成。

　　機(jī)床產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生成程序是在完成數(shù)據(jù)庫和分類編碼系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，并根據(jù)用戶的要求配置功能和規(guī)格，確定相應(yīng)的編碼。根據(jù)編碼尋找對應(yīng)的結(jié)構(gòu)配置然后生成機(jī)床產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)果。如果數(shù)據(jù)庫中的結(jié)構(gòu)模型能夠滿足要求，設(shè)計(jì)結(jié)束；否則還要根據(jù)功能要求尋找原理模型，進(jìn)行結(jié)構(gòu)和規(guī)格的變型設(shè)計(jì)。以專家系統(tǒng)為基礎(chǔ)的人機(jī)交互智能化設(shè)計(jì)是比較適用的方式。特別是在進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)時(shí)，人往往起到關(guān)鍵作用。設(shè)計(jì)過程。

　　結(jié)論快速應(yīng)變工程化設(shè)計(jì)方法是系列化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法之一，是為適應(yīng)目前市場競爭激烈、機(jī)床產(chǎn)品品種多、變化快的要求而采用的先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)。結(jié)合不斷發(fā)展的CAD/CAM技術(shù)和虛擬制造技術(shù)，將會(huì)促使機(jī)床的設(shè)計(jì)方法產(chǎn)生巨大的變化。