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机械自动化设计与制造研究
Research on Mechanical Automation Design and Manufacturing

系统的试验台结构和控制程序的合理性，对提高加工中心自动换刀系统的可靠性
有明显的帮助。针对高档数控机床关键滚动功能部件产品的可靠性问题，汉江机
床有限公司专门进行了研究，其设计思路包括五部分：指标确定及体系研究、试
验与失效分析、产品性能及可靠性与寿命评估方法、试验标准制定、可靠性管理
技术，详细介绍了其可靠性设计过程，并介绍了部分试验结果，为滚动功能部件

的可靠性研究提供了有益的参考。
（四）数控机床整机及关键功能部件可靠性研究方案及展望
数控机床整机可靠性研究领域及可行的研究方案为：（1）确定数控机床整

机的寿命分布模型，制定可靠性评价指标体系，从而进行可靠性评价；（2）运
用故障分析方法进行可靠性分析，运用模糊数学等相关理论进行故障分析，从而
量化一些不确定因素；（3）进行可靠性增长策略研究。制定数控机床整机的可
靠性设计准则，结合现有机床产品暴露的薄弱环节及故障原因，提出可靠性改进
措施。

数控机床功能部件可靠性研究方案：（1）针对某种数控机床功能部件的特
殊性，制定具体的可靠性试验规范，开发面向产品寿命周期动态过程和协同环境
的可靠性现场试验新技术；（2）根据所制定的试验规范，进行数控机床功能部

件可靠性试验，获得数控机床功能部件产品的现场试验故障数据，将故障数据整
理后进行可靠性分析（故障模式、影响及危害性分析）。根据可靠性分析结果得
知该类数控机床功能部件产品的可靠性薄弱环节，为新产品可靠性试验方案的制
定提供依据；（3）制定专门针对数控机床功能部件产品的可靠性评价指标体系，
准确有效地评价其可靠性水平；（4）通过对数控机床功能部件的可靠性分析与

评估，提出数控机床功能部件的可靠性增长新方法。

六、数控机床的发展

（一）数控机床的发展历程

由于国外对于数控机床的发展时间较长，并且对于机床的设计结构以及应
用的领域均进行不断的改造和探究，主要研发数控机床的厂家大多位于发达水平
较高的德国、美国等国家。在研发的道路上，数控机床的划分可以分为三个阶段，
首先对于轻型的十字架型机床进行研究，在成熟商用的基础上又研制出门型机床。

随后，工业化进程的不断加快，对于大型产品的加工有更高的要求，国外研发出

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