数控机床是装备制造业的母机，它的发展水平体现了一个国家装备制造业的发展水平。近几十年来，国产数控机床发展迅速，尤以中高档数控机床最为突出，但与国外数控机床相比，其功能、速度及精度仍有不小的差距。在生产的过程中，故障对于数控机床来说是不可避免的，严重时甚至会危害操作人员的人身安全，这就要求数控机床在具有良好的功能性的同时，还要有其性能的延续性，而这种延续性可以用可靠性和维修性，即可用性来表征。目前国内使用的中高档数控机床主要依靠进口，究其根本原因是国产数控机床的可靠性及维修性较低，这就要求加强国产数控机床的可靠性及维修性研究。本文以数控车床为研究对象，针对不同的预防性维修周期，提出基于马尔可夫决策方法及理论的数控车床子系统维修决策方法并建立模型，以维修费用为优化目标，采用遗传算法对模型进行优化求解，得到各预防性维修周期对应的最佳维修策略。在此基础上结合预防性维修周期及对应的最佳维修策略，建立基于不完全预防性维修理论的数控车床子系统维修费用模型，以虚拟役龄为限制条件，单位时间平均维修费用为目标函数进行模型优化求解，确定最佳的预防性维修周期、预防性维修频次及其维修策略。论文的研究内容及方法如下：1.对数控车床子系统进行了划分：按照电气部分、机械动力部分、液压部分对数控车床进行子系统划分。2.建立基于马尔可夫过程的数控车床预防性维修决策及优化模型：将马尔可夫决策方法与周期性预防性维修理论相结合，考虑子系统状态、预防性维修周期及维修方式对维修策略的影响，建立数控车床子系统的维修决策模型。运用遗传算法进行模型的优化求解，得到不同的预防性维修周期对应的最佳维修策略。3.构建马尔可夫决策下数控车床子系统维修费用及优化模型：将周期性预防性维修视为不完全维修，修复性维修视为最小维修，对维修成本的构成进行分析。考虑役龄回复因子、维修时间、预防性维修周期及其对应的最佳维修策略等因素，构建了数控车床子系统的维修费用模型。以虚拟役龄为约束条件，以单位时间内维修成本为目标函数，采用枚举法进行模型优化及求解，得到最优的预防性维修频次、预防性维修周期及其对应的最佳维修策略。4.算例分析：将已知数据代入所构建的模型并进行优化求解，得到最优的预防性维修方案。