机床再制造是一种基于退役机床资源循环利用的机床制造新模式，是解决我国量大面广的退役机床的最有效途径，符合当前我国提倡发展循环经济、实施节能减排、应对气候变化的战略需要。退役机床再设计是机床再制造的关键技术之一，迫切需要进行相关理论方法研究和支持工具开发。本文结合“十二五”国家科技支撑计划重点子课题项目，在退役机床再制造评价和再设计现行研究和退役机床再制造工程实践经验的基础上，研究退役机床再设计理论方法和开发退役机床再设计支持系统，为机床再制造和再设计提供规范化流程参考和辅助支持工具。首先，建立退役机床再设计过程模型，详细阐述再设计流程中各个模块的功能和相关操作流程，并给出了退役机床再设计过程特点；结合物元理论，建立基于物元模型的退役机床再设计方法，通过组合零部件再设计方案来形成整机再设计方案；选取成本、再制造时间、重用率和综合性能作为再制造机床的评价指标，建立再制造机床综合评价的经典域、节域和待评物元模型，形成基于关联函数的再制造机床综合评价方法。其次，结合退役机床再设计过程模型和机床再制造经验进行系统需求分析，确定系统所需具备的功能；根据系统功能需求分析结果，进行系统总体功能结构设计，给出系统功能结构图和系统主流程图，并对各个关键功能模块进行详细设计；设计系统所采用的数据库，创建数据库中数据表和设定数据表之间的关系。最后，介绍系统实现的关键技术和系统共用功能部分实现，并以武汉华中自控技术发展有限公司再制造的某落地镗铣床为例，采用系统支持该退役机床的整个再设计过程，包括可再制造性评估、再设计方案制定和再制造机床评价，以验证论文所提方法和所开发系统的有效性。