Ο σχεδιασμός εργαλειομηχανών περιλαμβάνει το σχεδιασμό, την κατασκευή και την κατασκευή εργαλειομηχανών που χρησιμοποιούνται για διάφορους βιομηχανικούς σκοπούς. Οι τύποι εργαλειομηχανών που χρησιμοποιούνται συνήθως στις σημερινές βιομηχανίες περιλαμβάνουν τόρνους, μηχανές διάτρησης και φρέζες, καθώς και μηχανές μεταφοράς, λείανσης και λείανσης. Κάθε σχέδιο εργαλειομηχανής πρέπει να λαμβάνει υπόψη το φορτίο που θα χρειαστεί να χειριστεί το μηχάνημα, ποιος θα χρησιμοποιήσει την εργαλειομηχανή και τις πιέσεις στα βασικά εξαρτήματα, καθώς και τις απαιτήσεις ισχύος του και πόσο από τη λειτουργία του θα αυτοματοποιηθεί.
Ο σχεδιαστής εργαλειομηχανών πρέπει να εστιάσει σε πολλές βασικές πτυχές των διαφόρων τύπων εργαλειομηχανών. Το πρώτο από αυτά είναι το πλαίσιο, ή το πλαίσιο, πάνω στο οποίο είναι χτισμένο το εργαλείο. Μπορεί να είναι ένα χυτό, κατασκευασμένο ή κατασκευασμένο πλαίσιο που θα φιλοξενεί όλους τους κινητήρες, τα τραπέζια και τα χειριστήρια που απαιτεί το εργαλείο. Συχνά αυτά τα κουφώματα κατασκευάζονται από χάλυβα ή χυτοσίδηρο, αλλά ένα σύγχρονο σχέδιο εργαλειομηχανών μπορεί επίσης να χρησιμοποιεί ένα σύνθετο πλαστικό πλαίσιο. Η βασική λειτουργία του πλαισίου είναι ότι πρέπει να μπορεί να αντέχει και να μειώνει τις επιπτώσεις μακροχρόνιων κραδασμών, θερμότητας και ήχου για να κάνει το εργαλείο πιο αποτελεσματικό και αξιόπιστο.
Άλλα εξαρτήματα που περιλαμβάνονται συχνά σε ένα σχέδιο εργαλειομηχανών είναι οι διαφάνειες και οι ράγες, οι οποίες είναι οδηγοί που επιτρέπουν την κίνηση των τραπεζιών και των αξόνων. Υπάρχουν δύο κύριες μορφές για αυτά. Το συρτάρι ή η ράγα είναι το τυπικό και το πιο εύκολο στην κατασκευή, με καλή ικανότητα απόσβεσης και αντοχή σε κραδασμούς, αν και είναι συχνά δύσκολο να επισκευαστεί και να αντικατασταθεί. Ο σχεδιασμός του κυλίνδρου ενσωματώνει ένα ρουλεμάν μεταξύ της ολίσθησης και της ράγας, καθιστώντας το πιο ευέλικτο και ευκολότερο στην τοποθέτηση. Ωστόσο, τα σχέδια με ρολό καταλαμβάνουν περισσότερο χώρο στο δάπεδο και, λόγω της αυξημένης πολυπλοκότητάς τους, είναι συνήθως πιο ακριβά στην κατασκευή τους.
Οι ηλεκτρικοί κινητήρες στο σχεδιασμό εργαλειομηχανών διατίθενται σε μία από τις τρεις ποικιλίες. Οι κινητήρες με άξονα είναι πιο συνηθισμένοι και κινούνται με άξονα. Οι κινητήρες τροφοδοσίας δίνουν ισχύ σε διαφάνειες που μετακινούν τραπέζια εργασίας και συχνά αναφέρονται ως σερβοκινητήρες. Οι γραμμικοί κινητήρες παρέχουν κίνηση σε μία γραμμική κατεύθυνση μέσω ενός ρότορα συνδεδεμένου με την ολίσθηση και είναι συνήθως μικροί και ελαφροί.
Ένας σχεδιασμός εργαλειομηχανών πρέπει επίσης να διαθέτει χειριστήρια, τα οποία μπορεί να είναι χειροκίνητα ή να βασίζονται σε διάφορους μικροεπεξεργαστές, όπως ο προγραμματιζόμενος λογικός ελεγκτής (PLC). Το λογισμικό που λειτουργεί με το PLC δημιουργεί ένα εξάρτημα εργαλειομηχανής χρησιμοποιώντας προγράμματα κατασκευής με τη βοήθεια υπολογιστή (CAM) και λογισμικό αριθμητικού ελέγχου υπολογιστή (CNC) για την εκτέλεση του CAM και την εκτέλεση του εργαλείου. Αυτό το λογισμικό ελέγχει αφαιρούμενα εργαλεία και κομμάτια από σκληρυμένο καρβίδιο βολφραμίου που αποτελούν το επίκεντρο του σχεδιασμού εργαλειομηχανών.
Η αγορά εργαλειομηχανών αναμένεται να συνεχίσει να αναπτύσσεται, τροφοδοτώντας μια διαρκώς παρούσα ανάγκη για πτυχιούχους σχεδιασμού εργαλειομηχανών. Οι εκτιμήσεις αναφέρουν ότι το 2015, θα είναι μια παγκόσμια βιομηχανία 80.7 δισεκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ (USD) που θα προμηθεύει έθνη σε όλη την Ευρώπη και την Ασία σε κλάδους όπως η αεροδιαστημική, η αιολική παραγωγή και η αυτοκινητοβιομηχανία. Η αγορά της Βόρειας Αμερικής θεωρείται ώριμη, ενώ ο παλιός εξοπλισμός εργαλειομηχανών για κοπή, λείανση, λείανση, καθώς και τόρνοι, φρέζες και πολλά άλλα θα αντικατασταθούν από νεότερα μοντέλα που έχουν μεγάλη ζήτηση αλλού.