目前数控机床以其对机械零件的加工能力,在汽车、船舶、桥梁、航空航天等行业占据重要地位。伺服刀架作为数控机床关键组成部分,是数控机床能够完成多种加工模式和高精度加工的主要保障。伺服刀架在高速运转进行对工件的切削时,三联齿盘分度装置受到的齿面应力与刀架整机受到激振力作用可能引发的共振问题,对刀架的可靠性以及加工精度都产生显著影响。本文对一种典型的刀架结构径向出刀双伺服刀架进行可靠性与灵敏度的研究,并主要开展以下工作:（1）介绍了对动力伺服刀架进行可靠性及灵敏度分析的背景和意义,并概括了数控机床、动力伺服刀架、人工神经网络以及可靠性理论的发展及研究现状。（2）首先对三联齿盘进行刚度可靠性及灵敏度分析,三联齿盘是径向出刀双伺服刀架中的关键部件,也是刀架分度精度的重要保障。在对三联齿盘进行可靠性分析之前需要先对其建立参数化模型并进行静力学分析,所以建立了三联齿盘的参数化有限元模型,将齿形角和各个齿盘内外径作为随机参数用于后续分析。并对三联齿盘进行有限元静力学分析,求解出各齿盘的齿面应力情况。同时研究了上述参数对的变化对齿面应力的影响。（3）考虑到对三联齿盘进行刚度可靠性分析需要大量样本数据作为基础,所以采用Isight试验设计结合有限元静力学分析结果,生成大量试验样本数据用于拟合齿形角、齿盘内外径等齿盘参数与齿面应力之间的函数关系。接下来采用BP神经网络技术得到上述函数关系的数学表达式,进而结合应力-强度干涉模型建立可靠性极限状态方程。然后利用摄动法求解出三联齿盘的刚度可靠度以及各随机变量的灵敏度数值。（4）考虑径向出刀双伺服刀架在切削过程中激振频率对刀架系统可靠性的影响,故对刀架整机进行频率靠性及灵敏度分析。同样先对刀架整机进行参数化建模,定义模型中的模型中多个尺寸参数和材料参数为随机参数,并进行刀架整机的模态分析,得到刀架整机的固有频率及相应振型。（5）由于刀架整机模型中的参数数目过多,部分参数的变化对整机固有频率的影响程度较小,所以对刀架整机模型中的参数进行筛选,同时分析了筛选后的10个参数发生变化时对整机固有频率的影响。接下来利用神经网络拟合模型中筛选后的10个参数与刀架整机第一阶固有频率的关系,并由此建立刀架整机的频率可靠性极限状态方程,完成对径向出刀双伺服刀架系统频率可靠度及灵敏度的求解。