刀库及机械手作为加工中心的关键零部件,属于加工中心可靠性中的薄弱环节。从提高加工中心无故障工作时间出发,急需对刀库及机械手的故障与可靠性进行深入分析与试验研究。在国家科技重大专项的支持下,本文以链式刀库及机械手为研究对象,在可靠性建模、可靠性分配及可靠性设计与分析等方面进行研究。可靠性模型是对系统可靠性进行分析的关键。本文以大连高金MH80为研究对象首先建立其子系统的可靠性功能框图与可靠性数学模型,建立故障树模型。在此基础上,设计可靠性试验方案,搭建测试系统,结合其动作过程制定可靠性试验测试流程。结合链式刀库及机械手的系统特点,确定其可靠性分配方法,并对其子系统的可靠度进行分配。针对机械零部件的多故障模式,以机械手卡刀压缩弹簧为研究对象,研究零件基于多故障模式的可靠性设计方法。传动系统的输出精度是保证机械手换刀成功的关键,针对传动系统定位不准、运动误差过大导致机械手卡刀、掉刀,本文首先分析动作可靠性设计的内涵与作用,建立典型传动系统的输出精度模型,研究并提出传动系统动作可靠性设计方法,并分析了大连高金MDH80的传动系统的可靠性。研究影响系统或部件动作完成的因素,结合系统或部件的使用寿命过程与工作环境,分析系统的运动功能的下降直至失效的全过程,确定主要影响因素,并以链式刀库及机械手传动部件为研究对象,建立磨损模型,分析其关键零部件及传统系统精度衰减过程。通过对链式刀库及机械手可靠性的系统研究,所取得的研究成果能为提高国产链式刀库及机械手可靠性提供分析方法和设计依据