設計，尤其針對機械設計而言，其大致由分析(analysis)與合成(synthesis) 兩大
行為所構成。因此，若欲電腦從事於機械設計之工作，則亦得使電腦具有分析與合
成的能力。但是對目前之程序性電腦而言，分析是其長處，但合成之動作，則較難
達成。而本文即以工具機主軸與軸承為研究對象，說明如何利用個人電腦完成合成
之作。
本文首先介紹機械設計的概念，並由此概念而延伸將機械設計加以程序化、步驟化
。其次，則利用模糊推動運算(fuzzy reasoning operation) 克服設計變數的不確
定性，再配合專家系統的手法，將經驗知識加以表現出來，而達到概念設計(conc-
eptual design)的目標。並將此部分發展出一個雛型(prototype) 的工具機主軸軸
承型態配置專家系統。
最後再利用最佳設計(optimum design)的原理，說明如何利用電腦強勢的分析能力
，來達成合成的目標；本文即以主軸軸承跨距尺寸為合成目標。藉著本文的介紹，
便可知道如何來選定目標函數，及當簡單的多目標函數問題時，如何進行最佳化設
計。在文中並推導出三個軸承支撐點的柱狀誤差公式，與主軸振動自然頻率對跨距
移動量的靈敏度公式。
本文雖以工具機主軸與軸承為研究對象，但文中所提之模糊推理運算、專家系統及
最佳化之技巧，應可應用於部份的機械設計問題中。