伴随着机械设备的功能水平及自动化程度提高,机床发生故障的可能性越来越大,可靠性问题已严重制约了数控机床的发展。加工中心关键功能部件作为机床的重要组成部分,其可靠性水平的高低直接影响着整机的可靠性水平,如换刀系统、电气系统以及主轴等,这些关键功能部件一旦发生故障,将直接影响着整个加工中心的加工效率以及用户的经济效益。自动换刀系统是高档加工中心的一个重要组成部分,是体现高档加工中心性能的重要部分。尽管国产自动换刀系统能够基本满足功能要求,然而其可靠性水平无法与国外先进产品相比,这严重制约了国产数控机床产业的发展。因此,如果自动换刀系统的可靠性得到提升,将有助于国产高档数控加工中心的可靠性水平的提升。国内学者在整机的可靠性研究方面,已经有了一定的理论基础。由于国内机床企业出于短期投资回报率的目的,国内学者无法做到对自动换刀系统进行多年的跟踪实验,无法获得可靠充足的故障数据,这就限制了它的可靠性相关研究。并且专门针对自动换刀系统可靠性建模研究的文献相对较少。另外,对它的研究并不全面,存在很多不足之处。所以,对自动换刀系统的可靠性研究是有必要的。这样可以有助于缩短自动换刀系统的可靠性增长周期,为产品可靠性改进设计及故障诊断维修提供了理论参考。同时在工程中,对于类似产品的相关研究也有很大的参考价值。本文基于现场跟踪试验下采集得到的故障数据,应用故障总时间法对多组不同类型的数据进行了预处理,这样可以为后续可靠性分析提供一个比较准确的数据依据；应用经验建模理论,并选用三参数威布尔分布模型,引入最小二乘法、右逼近法、K-S检验,分别建立基于整机故障间隔时间的可靠性模型、基于自动换刀系统故障间隔时间的可靠性模型、基于自动换刀系统首次故障时间的可靠性模型,这样可以得到更精确的可靠性模型；并结合以上三种模型,应用点估计法,分别得到整机的平均故障间隔时间,自动换刀系统的平均故障间隔时间和平均首次故障时间；应用改进的危害度法分别分析整机和自动换刀系统的故障模式,这样可以得到更合理的实验结果；应用Bayes后验概率模型,建立自动换刀系统与整机的后验概率模型；应用灰色关联分析,建立自动换刀系统与其他系统间的内在联系。