本课题以国家科技重大专项“高档数控机床与基础制造装备”为背景,针对车铣复合加工中心用自动换刀装置中颇具典型性的一类——链式刀库及机械手,分析其可靠性影响因素,在此基础上搭建了可靠性试验系统平台,进行了综合性能测试,并根据可靠性试验及测试试验数据,采用多态系统可靠性的理论,研究了其整机及零部件的性能退化规律,对同类国产链式刀库及机械手设计改进、使用维护有较大的理论和实践意义。本文以机、电、气一体化复杂链式刀库及机械手换刀系统MDH80作为研究对象,首先,采用FMECA方法及FTA方法对链式刀库及机械手进行了详细的故障分析,得出可靠性影响因素之间的组合关系,并提出相应故障的辅助检测手段,为可靠性试验的开展及综合性能测试试验提供了科学依据；其次,制定了链式刀库及机械手可靠性试验的基本内容及步骤,介绍了本课题研究实验室内以综合性能测试为主MDH80可靠性试验系统的硬件构成,自行开发了基于VB的综合性能测试软件；再次,制定了链式刀库及机械手综合性能测试试验的总体方案,对刀库负载、刀库转速、机械手转速、气源排气压力等不同影响因素水平下的系统性能参数包括刀库振动、机械手加速度、电机电流、气缸工作压力进行了检测和分析,提出了相关可靠性保障措施；最后,根据可靠性试验及综合性能测试试验数据对基于二态假设的故障分析进行了多态发展,运用Markov链及通用生成函数UGF等多态系统可靠性理论建立了链式刀库及机械手的性能状态分布方程,并结合该方程与事先规定的工作时间T和振动速度V性能指标的需求评估了链式刀库及机械手的可靠性。