随着制造业的不断发展，我国数控装备在高精度、高速、大功率、柔性化、功能复合等方面取得了明显的进展，但装备可靠性方面与国际先进水平尚有较大差距。数控装备可靠性分析可以指出数控装备可靠性的薄弱环节，进而改进数控装备的设计、制造和装配，保证装备长期可靠的运行，因此对高档数控装备的可靠性分析具有重要理论意义与实用价值。高档数控装备的关键零部件作为装备的重要组成部分，其可靠性直接影响到数控装备整机的可靠性水平。目前，我国高档数控装备的关键功能零部件可靠性水平较低，尚不能满足国产高档数控装备的可靠性需求，因此本文以多轴联动数控复合加工装备为研究对象，针对该装备系统及其关键零部件滚珠丝杠副的可靠性开展了研究。本文主要工作如下：　　（1）针对多轴联动数控复合加工装备可靠性进行分析。通过对多轴联动数控复合加工装备结构及功能特点分析，收集整理该装备故障信息以及相似数控装备故障数据，建立了该装备各子系统的故障树与整机故障树，并进行了定性和定量分析，得出了多轴联动数控复合加工装备可靠度及其可靠性薄弱零部件，为多轴联动数控复合加工装备可靠性改进设计提供了理论依据。　　（2）针对多轴联动数控复合加工装备可靠性薄弱零部件之一的滚珠丝杠副，建立了接触力学模型和强度退化模型。由于本文研究的滚珠丝杠副主要失效模式为接触疲劳点蚀，因此，本文首先基于赫兹点接触理论建立滚珠丝杠副接触模型，从而计算出滚珠丝杠副最大接触应力，进一步利用Ansys Workbench有限元仿真分析，对滚珠丝杠副接触力学模型进行了验证；其次，选用非平稳的Gamma过程建立滚珠丝杠的强度退化模型，利用修正过的零件P-S-N曲线对Gamma过程的特征参数进行估计，从而建立滚珠丝杠强度退化模型；最后，利用K-S检验法验证了滚珠丝杠强度退化过程服从Gamma过程。研究结果表明基于Gamma过程建立的滚珠丝杠强度退化模型满足强度退化随机性和不可逆性的规律，为强度退化条件下的滚珠丝杠副多态可靠性分析提供了理论支撑。　　（3）提出了在强度退化条件下的滚珠丝杠副多态可靠性及可靠性灵敏度分析方法。基于滚珠丝杠副接触力学模型和强度退化模型建立可靠性功能函数，在此基础上，利用四阶矩方法提出了具有Gamma过程参数的滚珠丝杠副多态可靠性分析方法；在基于四阶矩方法的滚珠丝杠副多态可靠性方法的基础上，提出了具有Gamma过程参数的滚珠丝杠副多态可靠性灵敏度分析方法。研究表明，滚珠丝杠副可靠度随着时间的变化呈现不同状态，基于四阶矩方法计算滚珠丝杠副多态可靠度更接近于工程实际中的真实可靠性。从滚珠丝杠副各变量参数多态可靠性灵敏度分析结果可以获知滚珠丝杠副各变量参数的变化在不同的使用期内对滚珠丝杠副可靠性的影响程度，为滚珠丝杠副的可靠性优化设计提供了理论支持。