电主轴属于中高档数控机床产品的核心部件之一,制造业稳定的生产运作离不开高可靠性电主轴的技术支持。可靠性试验是获取可靠性信息,进行可靠性预测、评估的基础。电主轴是高可靠长寿命产品,短期很难获得大量故障信息,但其性能退化信息一直存在,因此,考虑试验时间及成本,结合其性能退化信息开展加速退化试验设计及优化研究具有重要意义。首先,根据电主轴的基本结构对电主轴进行子系统划分,结合现场故障数据信息判断电主轴故障频发部位;利用随机wiener过程对电主轴性能退化量进行描述,并结合Copula函数判断所选取性能退化特征量的相关性,确定电主轴在正常工作应力下的寿命分布函数。其次,结合逆幂率模型建立电主轴双应力加速退化方程;利用步进应力下加速退化摸底实验获取的实验数据,确定加速方程中未知参数的估计值;考虑试验中时间成本、检测成本以及样本成本,在给定试验检测间隔的情况下得到基于逆幂率模型的电主轴步进加速退化试验传统试验方案。最后,以最小化电主轴性能退化量中位寿命的渐进值方差为目标,建立优化设计的数学模型;结合粒子群算法对模型中设计变量进行迭代寻优,确定出最终的试验方案;通过敏感差异分析及仿真模拟评价验证结果的鲁棒性,稳定性。