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制造业是我国经济发展的核心动力,数控机床作为制造业的主力装备其发展深受国家的重视。数控机床的复杂结构和功能决定了其故障模式多样化,其性能特征种类繁多,并且数控机床各种性能特征与故障模式之间并不是孤立存在的,当性能的退化达到了一定的阈值时便会导致故障的发生,同时故障的产生会加剧性能的退化,故而深入研究数控机床的性能特征与故障模式之间的内在联系,构建性能特征量与故障模式的故障率之间的关联关系,对数控机床的可靠性评估具有极为重要的意义。本文的主要研究内容: (1)从多性能特征与多故障模式的内在机理角度出发,研究数控机床的多性能特征与故障模式之间的关联关系,挖掘出性能特征与故障模式的强弱关联关系,并构建性能特征与故障模式的关联矩阵模型。 (2)通过多性能退化量拟合性能退化轨迹并获得伪失效寿命,并由伪失效寿命的假设分布求得总可靠度与故障率函数。 (3)基于专家模糊理论,由专家系统对各性能特征与故障模式之间的关联关系进行评价,通过对评价结果的三角模糊数解析,求得各性能特征量与故障率之间的量化关系,即建立关联矩阵。由总故障率和关联矩阵获得各故障模式的故障率比例关系,从而求得各故障模式的故障率。 (4)由数控机床进给系统实验平台的实验数据处理得到各精度的性能特征量数据,并由多性能与多故障的关联矩阵计算得到各故障模式的故障率,最后与实际进给系统故障统计的故障率进行对比,验证上述方法的正确性与可行性。