全球经济一体化引起的市场激烈竞争和产品需求的日益个性化趋势,致使产品品种多样性及市场生命周期的不断缩短,客户对制造企业的生产需求、产品品种和产量也变化莫测。如何在当前环境下使现如今存在的制造系统能够快速、经济地响应生产需求的变化是当今制造业面临的一个巨大困难和挑战。可重构制造系统能够具备以上优点,它通过配置合适功能的机床,对给定范围的生产需求提供定制化柔性,当需求发生变化时,在最大限度的利用现有资源的基础之上,通过对制造系统结构配置及组成单元的快速重组或更新,经济合理地转换成新的制造系统,来定制化地响应新需求。通过对目前机床设备生产过程中所存在问题的分析,构建了可重构多轴联动设备设计的集成框架,从设备层层面详细阐述了多轴联动设备设计过程中涉及的使能技术,并每个层面的应用层使能技术进行了研究。基于位置公差和K-平均算法对多轴联动设备的加工对象曲面类零件进行工序划分,使可在同一设备上完成的工序分配在同一工序组合内,通过对各工序组合的合并和排序,得到了工序族的优化组合方案。以所得优化上序组合方案为基础,通过对各工序组合进行加工运动分析,获得了可重构多轴联动设备所需具备的基本功能。利用模块化设计方法,将可重构多轴联动设备划分为床身、立柱、工作台、主轴和防护模块,进而对各子模块进行具体的结构设计。通过各模块的组合生成可重构多轴联动设备的配置图,利用Solidworks构建了设备的三维模型。通过研究典型曲面类零件(风罩)的工序划分和识别,对多轴联动设备的基本功能进行运动学建模,从而确定可重构多轴联动设备的基本功能和基本结构类型。对特定类型的五轴联动机床进行模块划分,建立基本模块库,通过选择模块库中相应模块建立了几种可选择的多轴联动设备结构配置,根据给定的工序族和建立的多轴联动设备的模块库对可重构多轴联动设备进行机械结构的具体设计,最终完成了基于曲面类零件工序族的可重构多轴联动设备的建立。在进行多轴联动设备的结构优化时,用到了静、动态分析,在进行动态分析时充分考虑了结合面的问题,建立了滚动直线导轨副的动力学模型,提高了模态分析的准确度,改进了多轴联动设备的薄弱环节,提高了多轴联动设备的静、动态特性。