1.1课题来源
本课题源于国家科技重大专项可靠性技术研宄课题“关键功能部件的可靠性 设计与试验技术”，课题编号：2010zx04014-011。
1.2课题研究的背景及意义
1.2.1课题研宄的背景
装备制造业是制造业的基础，其发展水平体现了一个国家的工业化水平，是 国家综合实力和竞争力的主要象征，具有极其重要的战略意义[1]。而装备制 造业的基础则是数控机床，数控机床发展水平的高低直接决定着装备制造业整个 行业的水平。一个国家数控机床业的水平己经成为衡量该国制造业水平、工业现 代化程度和国家综合竞争力的重要标志，直接关系到国家经济建设和国防安全及 战略地位[2][3]。
数控机床是一种高度机电一体化的产品[4]。随着科学技术的发展进步，数控 机床也由原来的高速化、高精化以及功能复合化开始向网络化、绿色化以及开放 化等方向发展。在发展的大环境下，我国的数控机床技术也有突飞猛进的进步， 自主生产机床在国内市场的占有一定的份额，但是高档机床的生产仍然存在突出 的问题：自主开发能力薄弱，专业化的配套体系尚未形成，功能部件发展滞后， 产品自动化水平低，可靠性差[5][49]。这就导致国外高档数控机床在我国市场上仍 然处于垄断地位，整体制约了我国数控机床技术的发展。
随着数控机床的发展，加工中心（machining center)随之产生并高速发展。 加工中心是用于加工复杂形状工件的一种高效率自动化机床，它将传统的机械设 备与现代数控系统有效的结合起来，实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、 镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工[6]。加工中心的自动化集成高、效率好， 尤其对于形状比较复杂、精度要求较高以及更换相对频繁的工件，加工中心具有 很好的加工效率以及经济效益。加工中心不仅是衡量一个国家科技发展水平的重 要标志，也是间科技竞争的重点[7]。加工中心关键功能部件作为机床的重要 组成部分，其可靠性水平的高低直接影响着整机的可靠性水平[8]，如换刀系统、、 电气系统以及主轴等，这些关键功能部件一旦发生故障，将直接影响着整个加工 中心的加工效率以及用户的经济效益。功能部件可靠性己成为阻碍我国机床行业 发展的瓶颈[9][49]。
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