图3 机床运动功能模型
- 在模型I中取取刀具和工件之间综合相对运动节点对象，取工件中心设置全局坐标原点，并根据刀具运动信息确定刀具顶点的空间位置。
- 分别循综合运动和固定基础之间形成的两条单向运动传递链，对各运动功能结点，根据其功能模型(类型和子功能集)实例化相应的运动部件、支撑驱动部件、支撑基础及传动结构特征等结构原型特征模型，并进行初始化。这一步映射时运动功能域的信息集合到结构特征单元集合的映射。
- 设定各原型结构的接口功能面的方位向量和属性值；
- 建立特征单元集中各元素之间的关系矩阵*，同时判断特征单元之间的组合的可能性；
- 设定各原型结构的几何包围盒复合向量，其中尺寸向量的传递方向是从工件刀具综合相对运动节点向固定基础节点的方向。
映射III：机床布局原型结构→模块模型
根据模块创建的原则，为实现机床各模块间功能和结构的独立性，应将相互间关系紧密的结构特征聚集成同一模块。模型II中原型结构特征是面向功能的实现对实际结构的抽象，其模型包含了结构特征的功能、空间尺寸和装配关系等信息，其中的关系集合∪R可以作为结构相关性的衡量基础。
模型II中原型特征由特征单元集合构成，原型特征之间的关联通过它们包含的特征单元之间的关系REL实现。对不同类型的关系，根据模块创建原则赋以不同的值r代表不同的相关程度。对原型结构SPF1和SPF2之间的相关程度确定一个相关系数X1,2来表示， ，k表示关系的个数。
根据原型结构间的相关系数Xi,j，可建立相关矩阵X，Y为一对称矩阵，主对角线上的元素设为0，元素Xi,j两代表原型结构SPFi，SPFj之间的相关度，矩阵建立之后，采用一种聚簇收敛算法进行处理，得到的新矩阵X*表现为值较大的元素沿主对角线聚簇的状态。例如：关系矩阵X转化为X*：
X*中元素的值聚簇在主对角线周围，于是可以如上面的两个实线方框，将特征原型分为两组，构造两个模块M1，M2。方框所围住的子矩阵，构成模块内各结构的关系矩阵；虚线框内的元素，表示M1和M2之间的装配关系，虚线框围成的矩阵正标志着模块的接口。产生的机床模块方案，保证了模块内部结构间的紧密结合，同时使模块间的接口关系尽量简化。
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