刀架系统作为数控车床的主要功能部件和可靠性薄弱环节,其故障的发生会直接影响整机的可靠性水平,并导致维修成本的增加。因此,进行刀架系统故障预测研究对于降低停机损失,提高数控车床整机可靠水平具有重要意义。首先在了解刀架系统结构组成和工作原理基础上,依据历史故障信息,结合工程经验,对其进行组件划分,应用FMECA法对刀架系统进行整体故障分析,摸清其关键故障部位及关键故障模式,并以刀架系统故障为顶事件建立故障树,根据故障树和贝叶斯网络的映射关系,构建刀架系统故障贝叶斯网络;其次,采用Bootstrap、MC抽样获取少数据底事件故障概率先验分布,运用Bayes理论及最小二乘法确定其后验分布;通过参考国家标准结合专家意见确定无故障数据根节点概率分布,据此实现底事件故障概率建模;最后利用Crystal Ball软件对刀架不转位故障模式BN进行MC可靠性仿真,确定刀架不转位故障概率分布;采用振动监测信号能量得到递增因子,根据经验确定回退因子,在获得底事件故障发生概率及BN模型的基础上,基于递增因子和回退因子对刀架不转位故障模式进行故障预测,为刀架维修保障提供参考。