电主轴是数控机床的关键功能部件，电主轴可靠性的高低直接影响着数控机床的可靠性。因此，电主轴可靠性的研究是数控机床可靠性研究的重要环节。本文对电主轴的故障进行系统分析，找出影响电主轴可靠性的薄弱环节，减少新产品发生类似的潜在故障，有针对性的提出有效的改进措施，为电主轴新产品可靠性设计提供依据。论文以某企业加工中心电主轴为研究对象，首先根据电主轴的结构和工作原理对电主轴的子系统进行划分，确定电主轴的各子系统、故障模式及故障原因。通过对电主轴的现场故障信息的FMEA分析，找到电主轴主要故障模式和故障原因。同时进行电主轴子系统危害性分析，找到电主轴危害度较高的子系统进行重点改进。其次，运用Petri网对电主轴进行潜在故障分析，建立电主轴故障传递的Petri网模型，形象、直观的表达出电主轴故障的相依关系。通过PIPE软件获得电主轴故障的关联矩阵，采用Matlab编程得到电主轴故障的最小割集，即导致电主轴故障的根本原因，为快速有效的进行电主轴可靠性改进设计提供理论依据。运用PIPE软件进行仿真，模拟电主轴故障传递过程，利用图论的方法来解决故障诊断推理问题。然后，对关键子系统拉刀机构进行故障风险分析。通过拉刀机构的功能分析确定拉刀机构的主要故障。将数据包络法（DEA）与风险优先数法(RPN)相结合，建立拉刀机构故障风险模型，通过Matlab编程计算，对拉刀机构故障风险进行排序和等级划分，找到拉刀机构急需改进的主要故障。最后，根据电主轴及其子系统的故障分析，针对电主轴典型的故障，综合考虑设计、制造、装配和外购外协等方面提出相应的电主轴可靠性改进措施，指导电主轴新产品的研制工作，以提高电主轴的固有可靠性。设计电主轴的早期故障消除试验，消除电主轴的早期故障，提高电主轴的使用可靠性。