随着制造领域和高新技术的发展,对数控机床的设计制造要求越来越高。加工精度可靠性作为评价数控机床保持加工精度能力的重要指标,对其研究有助于数控机床行业的发展。由于数控机床结构复杂,其综合误差模型和加工精度可靠性功能函数较复杂,在使用传统的可靠性评估方法对功能函数分析时存在一定的局限性。针对此现象,本文提出了一种通用的数控机床精度设计方法,并以MK W5230A/3×160型磨床为研究对象进行验证,结果表明该方法能够提高数控机床的加工精度可靠性。本文的主要内容如下:1)介绍了基本的可靠性理论和传统可靠性分析方法,并重点说明了传统可靠性方法的优缺点。2)基于坐标系间的微分运动矩阵构建磨床的综合误差模型。本文以MKW5230A/3×160型磨床为研究对象,首先,根据多体系统理论将该磨床抽象为拓扑结构;其次,在拓扑结构的基础上确定该磨床的正向运动链,并求解各部件之间的齐次变换矩阵;然后,分析磨床的几何误差,确定磨床各部件的几何误差矢量;最后,根据齐次变换矩阵确定各坐标系相对于磨头坐标系的微分运动矩阵,获得该磨床的综合误差。结果表明,该方法相较于MBS法（基于多体系统理论的建模方法）和POE法（基于指数积理论的建模方法）计算简洁,且清晰的描述了几何误差与综合误差的关系。3)在磨床综合误差模型的基础上,提出了一种基于重要抽样法更新一次可靠度的机床加工精度可靠性分析方法。该方法同时结合了重要抽样法和改进的一次二阶矩法的优点,在确定抽样中心时考虑了极限状态面的形状,提高了可靠度计算精度。最后根据磨床的设计要求,计算磨床各点的加工精度可靠度,并用蒙特卡洛法进行对比验证。4)为提高该磨床的加工精度可靠度,基于改进的一次二阶矩法对磨床加工精度可靠性进行灵敏度分析。根据灵敏度分析结果识别出影响可靠性的关键几何误差项,然后调整关键误差源的标准差,使磨床的加工精度可靠度满足设计要求。