可重构机床融合了柔性制造系统加工范围广和专用制造系统高效率低成本的优点。在面对市场变化时,可以通过重构的方式迅速适应新的制造需求,从而缩短了生产周期、提高了生产效率、降低了生产成本。但是当前可重构机床的研究并不成熟,在可重构机床市场化的过程中尚存在不少技术问题。本文在基于加工特征基元的零件加工工艺映射、基于刀具—特征位姿的可重构机床运动功能方案建模、基于多属性决策的可重构机床设计方案评价等方面展开了研究。在此基础上,开发了可重构机床方案设计与优化功能模块,并在机床产品设计中进行了应用验证。论文的主要工作如下：第一章分析了可重构机床的特点和发展现状,介绍了可重构机床方案设计与评价关键技术的研究现状,给出了论文的研究背景、内容和组织结构。第二章以基元结构描述零件的加工特征信息,通过对零件加工特征的工艺分析,将零件特征之间的工艺组合关系映射为聚类关系。通过对将加工特征进行拓扑运算,构建了零件加工特征聚类关系图,并给出了重构流程。在此基础上提出了基于零件加工特征聚类关系图的加工工艺映射方法,从而快速完成零件加工工艺方案的编制。第三章通过分析工件的加工形面特点和加工工具之间的关系,通过分析刀具—特征位姿特征矩阵,获得了了明确机床运动需求的运动功能式。提出了对偶运动特征域及运动变换域描述模块的运动类型、方向和信息,实现了模块运动知识的表达。通过运动功能需求进行推理解析,实现了可重构机床运动功能方案的求解。第四章研究了可重构机床的运动方案评价技术,提出了基于多属性决策的评价方法。首先分析了重构机床与原型机床的模块相似性,然后以功能链相似度、模块接口复杂度和重构成本三个关键指标为评价指标,最后采用多属性决策方法对可重构机床的重构设计方案进行评价、计算与排序,优选出最佳的设计方案。第五章结合企业的项目需求和本文研究成果,开发了基于运动功能求解的可重构机床方案设计与评价功能模块,并成功应用于机床企业的实际设计中,验证了本文所研究的方法的可行性。第六章总结了论文的研究内容及工作,并对今后的研究工作进行了展望。