提升国产高档加工中心及其关键功能部件的可靠性水平,是顺应数控设备高精、高效、高速、柔性和复合加工发展趋势的首要任务。本文在江苏省科技支撑计划重点项目——"大型五轴高速精密龙门加工中心绿色设计技术与应用研究"项目的资助下,以五轴龙门加工中心为研究对象,通过综合运用可靠性技术体系,有效评估新研制的加工中心的可靠性水平。论文主要研究内容如下:1、在产品设计阶段,根据收集的相似成熟产品的故障数据信息,通过FMEA方法对故障部位、故障模式和故障原因进行分析,找到该类产品的薄弱部位并提出相应的改进措施,提高设计产品的可靠性。2、以相似成熟产品服役阶段的故障间隔时间数据为基础,采用分布拟合检验方法建立故障时间模型,确定该批加工中心的故障数据服从威布尔分布,得到可靠度的分布规律。通过研究各次故障时间的可靠性分布规律,建立基于各次故障时间的可靠性模型,来描述各次故障时间之间的关系,实现对加工中心可靠性水平的评估。3、在样机试制阶段,综合考虑加工中心的实际工况,通过正交试验设计切削力试验,得到相对全面的载荷谱。以载荷谱的幅值均值为单一协变量建立WPHM可靠性评估模型。利用ADAMS软件结合试验载荷建立整机动力学仿真模型,获得关键零部件滚珠丝杠的载荷谱,进而对其进行静强度可靠性分析和疲劳寿命分析,验证了所选滚珠丝杠符合可靠性要求。4、以灰色理论为基础,建立基于故障间隔时间的灰色GM(1,1)预测模型,来实现对未来故障发生时间的预测,以便提早做好防护工作,提高加工中心运行过程中的可靠性水平。5、利用Matlab GUI语言根据可靠性评价和分析工作的要求开发可靠性信息管理系统,实现故障数据的管理、统计分析、可靠性评价和预测等功能。