刀库系统是加工中心的关键功能部件，担负着快速换刀、装刀的任务。刀库系统的可靠性水平直接关系到加工中心能否迅速，合格的完成加工任务，是影响加工中心可靠性的关键因素。因此对刀库系统的可靠性建模技术研究对于了解刀库系统故障发生规律，进行可靠性评价、可靠性试验以及制定合理维修策略等可靠性研究具有重要意义。本文结合国家科技重大专项“高档数控机床与基础制造装备”——关键功能部件的可靠性设计与试验技术（2010ZX04014-011），以刀库系统为研究对象进行可靠性建模技术研究。刀库系统可靠性试验主要采用定时截尾试验方式进行，分为现场试验和实验室试验。针对两种试验中故障数据特点，考虑故障截尾时间、样本量大小和故障模式比例等因素，引入平均秩次法，二次分布法以及贝叶斯理论，对刀库系统进行可靠性建模研究。对于加工中心现场故障数据，考虑定时截尾试验导致机床出现截尾数据、其他子系统故障引起刀库系统的时间截尾等多重截尾数据的影响，使用平均秩次法对故障数据的次序进行修正，据此建立刀库系统等子系统可靠性模型；运用相关指数将采用该方法得到的串联系统整机可靠度模型与直接参数估计得到的整机可靠度模型进行对比，以验证方法的合理性与有效性，据此验证刀库系统使用可靠性建模方法的准确性。对于刀库系统实验室试验故障数据，在样本量充足的情况下，当同一故障模式重复出现且在所有故障模式中占据主导地位时，运用二次分布法，进行刀库系统可靠性建模，并与运用一次分布法建立的可靠性模型进行对比，据此说明该方法的有效性；当样本量不足，即小样本情况下，运用贝叶斯理论，对刀库系统进行基于故障率的可靠性建模，选用二项分布作为似然函数，用共轭分布作为先验分布，以矩估计方法进行参数估计，建立了刀库系统实验室试验小样本可靠性模型。本文充分考虑当可靠性试验场所不同时，针对故障数据的不同特点，分别对其进行可靠性建模技术研究，这对于完善可靠性建模技术体系，提高可靠性预计、评价的准确性和合理性具有实际意义。