在电力、钢铁、石油化工等行业，有大量大型或超大型装备，如：大型发电机组、大型风机、万吨水压机等，在工业生产中发挥着不可替代的作用。其规格尺寸之大，精度之高，导致制造、运输、安装极为困难，当发生磨损或破损时，须及时进行修复。随着再制造工程的发展，各种先进表面工程技术已被广泛应用于现场修复技术中，但目前尚缺乏能够在先进表面技术处理后完成后续机械精加工工序的再制造设备。因此，开展现场修复机床的设计与研究，对推进再制造工程技术的发展与应用有重大意义。本文研究了“基于遗传算法的现场修复机床设计”理论，应用模块化的思想，提出了基于快速分解与组装的随行修复机床机构设计。在此基础上，针对机械大轴的现场修复，对随行修复机床进行了总体结构设计，重点是径向和纵向进给机构的设计。对于机床的动态特性问题，本文在理论分析的基础上，采用ADAMS软件模拟了修复机床的磨削过程，得到的磨削力仿真结果为合理选择和优化磨削参数提供了依据。此外，应用ANSYS软件，对随行修复机床的床体进行了有限元分析，得到了床体在外力载荷作用下的应力和位移分布规律，并根据分析结果，对其结构进行了优化。优化结果表明，床体的强度和刚度相对于改进前有了较大提高，满足加工要求。本文对促进现场修复机床研发水平具有现实和理论意义，并为机械大轴的现场修复提供了一种可行方法。