质量特性是衡量数控机床质量水平的重要指标,质量特性不足不仅影响企业经济效益,有时还会造成重大事故,产生恶劣的社会影响。数控机床结构复杂、零件形式多样、数量众多,且存在多种相互运动,仅仅保证零件的静态质量难以控制数控机床的质量特性,基于数控机床的运动特性,其内部的最小运动单元才是实现质量特性精确控制的关键,因此,必须将整机质量特性精确分配到数控机床中最小的运动单元上。本文在元动作理论的基础上,以实现关键质量特性的精确分配为目的,提出了一套基于FMA（Function-Motion-Action）分解树、以元动作为基本层次的数控机床关键质量特性分配方法。通过数控机床产品的相关方需求提取了关键质量特性;考虑耦合对于关键质量特性分配的影响,研究了关键质量特性耦合关系的确定方法,并基于耦合关系得到了关键质量特性的最佳分配顺序;研究了FMA分解树的关键质量特性建模方法,结合质量特性成本和收益函数构建了关键质量特性从整机到元动作的优化分配模型。具体研究内容如下:（1）基于相关方需求的数控机床关键质量特性提取方法。将相关方理论应用于数控机床的关键质量特性提取中,采用KANO模型和概率语言术语集（Probability Language Term Set,PLTS）方法分别对相关方需求与满意度进行了综合评价;采用神经网络建立了相关方需求评价值与满意度之间的关系模型,通过Matlab调用模型中的连接权重确定相关方需求重要度;根据质量功能展开（Quality Function Development,QFD）方法,建立了相关方需求与质量特性的质量屋（House of Quality,Ho Q）模型,得到了质量特性的重要度,并通过质量特性重要程度的划分准则,实现了关键质量特性的提取。通过实例分析,验证了方法的全面性与客观性。（2）基于耦合性质的数控机床关键质量特性分配顺序规划。基于独立公理和信息公理,分析了质量特性耦合对产品设计过程的影响,构建了的关键质量特性设计优化模型;提出了质量特性耦合关系的确定方法,将耦合关系分为线性单耦合、非线性单耦合、线性多耦合、非线性多耦合和无耦合五种类型,针对不同耦合类型,给出了相应的耦合强度计算方法,实现了耦合关系量化。引入设计结构矩阵（Design Structure Matrix,DSM）建立了关键质量特性的模糊DSM,提出了基于DSM的分配顺序规划方法,为了减少后序任务对前序任务的影响与信息反馈,结合DSM重构、确定聚合集、行列变换等方法确定了关键质量特性的最佳分配顺序。将方法应用于企业实际产品,验证了方法的有效性。（3）基于元动作理论的数控机床关键质量特性建模。针对元动作理论下数控机床关键质量特性的不同特点,确定了相应的建模方法。根据数控机床FMA分解树各层的逻辑关系,分别建立了数控机床的可靠性、维修性和精度保持性模型;研究了不同类型元动作间的误差传递过程,考虑部件运动的协同作用机制与运动误差的多自由度特点,以旋量理论建立了数控机床的精度与精度稳定性模型。根据元动作理论下数控机床的关键质量特性模型,可确定优化分配中的目标函数与约束条件,为实现关键质量特性的精确分配奠定基础。（4）基于成本和收益函数的数控机床关键质量特性优化分配。对影响关键质量特性分配的因素进行了分析与量化,以因素对比矩阵与熵权法计算了子层单元的权重系数,构造了不同类型关键质量特性的收益函数,结合成本函数与子层单元的权重系数,确定了同时考虑成本与收益的目标函数;同时,以元动作理论下关键质量特性模型为依据,确定了质量特性最优的目标函数与优化分配的约束条件,进而建立了关键质量特性优化分配模型。以滚齿机可靠性分配为例,对该方法进行具体说明,采用NSGA-Ⅱ算法与模糊隶属度函数方法选取最优折衷解,并分别对滚齿机的其它关键质量特性模型进行了求解,最终得到了滚齿机整机至元动作各层的关键质量特性设计指标。通过现有的分配方法对比,验证了本文方法的优越性。