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数控刀架作为数控机床的关键功能部件之一,其可靠性水平的高低制约着数控机床的可靠性。目前,我国数控刀架市场占有份额少,企业竞争力小,在可靠性方面与世界先进水平有着一定的水平差距。随着国产数控刀架可靠性的逐年提高,同时产品更新换代速度快,开发周期短,生产批量小,使得故障数据变得稀少,依赖于大样本数据的传统可靠性研究方法难以适用。针对以上问题,本文在小样本数据下,对数控刀架进行可靠性研究,具体的研究内容如下:(1)采用Bayes理论对小样本数据下的数控刀架进行可靠性建模,分别将型号为AK36100A和AK33100D的数控刀架作为目标和参考刀架,收集故障数据,根据专家判断提取流程,将专家判断结果转化为先验分布,建立威布尔分布参数的先验分布,利用WinBUGS软件计算刀架可靠性模型参数的后验分布,从而建立数控刀架的可靠性模型,对可靠性指标进行评估,求出数控刀架的平均故障间隔时间MTBF。(2)采用基于回归折算法的可靠性建模方法,利用相似机床的可靠性信息和数据,扩充目标刀架的小样本数据,利用Monte-Carlo方法对符合威布尔分布模型的数据进行模拟仿真,验证所提方法的准确性,并与基于Bayes理论的可靠性建模方法进行比较,讨论两种方法的适用性,得出基于Bayes理论的建模方法适用性更强,但基于现在的可靠性技术水平,利用回归折算法进行建模,其计算过程更为简单。(3)针对数控刀架的复杂性、故障发生频率低以及分配过程中存在的部分难以定量分析的问题,采用一种将AHP法、模糊综合评判以及区间分析相结合的分配方法。多方面考虑数控刀架可靠性分配的诸多因素,通过区间数来表达专家意见,有效的提高了专家评判的精确性,最终得到数控刀架各个子系统可靠性分配的结果,为可靠性改进设计提供参考。(4)针对数控刀架寿命周期内的各个阶段,提出相应的可靠性措施。在设计阶段,建立初步的可靠性设计准则;在生产制造阶段,进行生产准备状态的可靠性检查,建立关键外购件的可靠性保障措施;在使用阶段,对操作和维修进行可靠性管理,减少因人为操作失误造成的停机损失,进一步提升数控刀架的可靠性。