本文依托863计划《基于案例的工业设计技术与辅助设计系统及应用研究》课题,探讨数控机床结构到造型的映射关系,构建由内部结构到外观造型的映射机制,并实现了其在智能化的数控机床计算机辅助工业设计系统中的应用,其成果同时可以应用在并行工程思想下的产品开发过程中去。首先给出基于结构约束的数控机床造型设计过程,定义造型原型的概念来说明由结构到最终造型的中间状态。造型原型是结构对造型的约束关系的综合体现,表现为关键轮廓。论文以此为立论基础。然后提出数控机床结构对造型映射机制的研究框架。即通过对数控机床结构分解成若干结构特征,再把造型也分解成若干可以反映总体特点的造型特征,引入特征映射的概念,建立由结构特征域到造型特征域的特征映射关系。特征映射关系是分散的函数关系的组合,不能够直观的表达和在计算机辅助系统中有效应用,并非研究的目的,还需要建立各种实体形式的对应或映射机制。结构特征重新组合可以得到不同的结构形式,与结构特征相对应的造型特征进行组合可以得到造型原型,这样就建立了由内部结构形式到造型原型的一一对应关系;在造型原型的基础上,不同的造型意象特征组合形成不同的造型形式,这样又建立了造型原型和造型之间的一对多关系。由于机床造型的特点,可以把三维的造型降维为二维的轮廓来表示,研究就是应用图形分析的方法围绕轮廓进行的。接着以普通数控车床和卧式加工中心为研究对象,具体分析,建立相应的映射机制。最后实现了其在CBID系统(基于案例的数控机床工业设计系统)中的应用。根据基于结构约束的数控机床造型设计过程,借助关键轮廓这一体现了结构对造型的约束关系的直观表达形式,构建了CBID的检索路径,并通过对造型原型的修改实现系统的修改模块。