数控机床寿命预测技术是数控机床健康管理和维修维护的关键技术。对数控机床进行寿命预测一般需要收集大量的、长时间的运行数据。但是,由于数控机床存在加工工况多变、小样本的特点,导致数据的收集环境比较复杂,数据收集有限,寿命预测的结果存在可信性问题。本文面向数控机床进给系统,研究基于故障-性能映射模型的性能退化预测和剩余寿命预测的方法,主要研究内容:(1)分析数控机床进给系统故障与性能之间的关系,利用BP神经网络建立故障-性能映射模型,提出性能退化预测和剩余寿命预测的总体框架。(2)分析了数控机床进给系统定位误差增长的机理,提出了一种基于故障-性能映射模型的进给系统定位误差预测方法。在ADAMS中建立进给系统运动学仿真模型得到不同结构状态下的定位误差值,由此利用BP神经网络建立工作台与螺母座间隙、滚珠丝杠倾斜度与定位误差之间的映射模型,实现定位误差的预测。(3)提出了一种基于性能阈值分布的剩余寿命预测方法,根据定位误差阈值分布和定位误差退化量分布建立剩余寿命分布模型,从而得到数控机床进给系统平均剩余寿命。(4)搭建数控机床进给系统试验平台,对所提出的性能退化预测方法进行验证,并预测进给系统试验平台的平均剩余寿命。最后对全文主要的工作内容进行了总结,并指出了后续的研究方向。