数控机床作为制造装备的工作母机之一，以其高效、快捷、良好的加工能力得到了各行业的广泛应用。然而，由于数控机床传统维修的计划维修项目和维修频率基本都是建立在经验的基础上，存在维修策略制定粗略、维修方式选择不当、维修费用高昂而可用度低的问题，因此本文旨在提供一种科学系统地制定数控机床预防性维修策略的方法，基于以可靠性为中心的思想，借鉴国内外机床产品维修策略研究成果，主要进行了两方面的研究：将以可靠性为中心的维修复杂繁琐的定性分析过程，通过层次分析法和蒙特卡洛仿真法将其转化为定量计算问题；考虑预防性维修周期内的由突发故障造成的两种被迫维修形式以及役龄回退因子的影响，建立以可用度为优化目标和以平均维修费用为优化目标的预防性维修周期决策模型。具体的研究工作和结论如下：采用层次分析和专家打分方式，结合线性加权法建立了数控机床重要度等级评价模型；同时为了增强模型的鲁棒性，通过蒙特卡洛仿真方法确定了子系统重要性评价因素的权重。以专家经验和定量计算相结合的方法代替传统逻辑决断图的方法，确定了各个子系统的重要度等级，使得以可靠性为中心的维修方法中定性分析过程定量化，且减少了主观因素的影响，更有说服力。制定预防性维修策略的前提是对需要进行预防性维修的子系统的寿命分布有深入的认识，因此首先对数控机床子系统含有截尾时间的数据进行了技术处理，并初步估计了可靠性；然后基于数据和图形信息对子系统寿命分布做出初步的判断和假设，对模型参数进行估计；最后对模型进行线性相关检验和K-S假设检验，并且用K-S检验法对比不同参数估计方法得到的结果，取最优估计值，提高了估计和检验结果的准确性。通过对预防性维修周期内，数控机床子系统故障情况的分析，建立了第n个预防性小修周期内和一个大修周期内的可用度模型和平均维修费用模型。分析了平均维修费用一定的情况下，以可用度最大为优化目标和可用度约束下，以平均维修费用最小为优化目标的预防性维修周期决策模型，阐述了在不同参数取值情况下，模型的实际应用场合。模型考虑了预防性维修周期内的由突发故障造成的两种维修形式：恢复性维修和更换性维修，比传统的预防性维修决策模型考虑更全面，弹性更大，适用范围更广。针对目前预防性维修决策模型建立过程中的瓶颈-缺乏数据支持的问题，建立了设备信息管理系统，为科研机构和企业系统地采集和管理维修信息，做出适当的维修决策提供了便利。以某卧式数控车床为例，应用本文的方法进行了实例分析。建立了数控车床的子系统重要度等级评价模型，对各个子系统的重要度等级进行了评定；按照“数据初步处理-模型初选-参数估计-模型检验”的路线建立了电器系统寿命分布模型；最后分别建立了一定约束下以可用度最大为目标和以平均维修费用最小为目标的预防性维修周期决策优化模型，确定了某卧式数控车床电器系统的预防性维修最优决策。