加工中心是数控机床中技术含量最高的基础装备之一。目前,市场对中档和普通档加工中心的需求量不断提升。同时,市场的瞬息万变也给加工中心提出了新的要求。不仅要求加工中心能够实现高可靠性地多品种、小批量生产,而且要求企业尽可能缩短开发周期,降低开发成本,使得产品具备高性价比,从而在市场竞争中占据一定的优势。基于此,在国家自然科学基金项目的支持下,本文进行了数控机床典型元动作单元可靠性分析技术研究,主要研究内容如下:首先,论文建立了面向元动作单元的故障模式及影响分析体系。完善和丰富了FMA结构化分解理论、元动作及元动作单元的定义,提出了元动作链的概念和定义。根据元动作单元的特点,进行了基于元动作的故障模式分类研究,构建了面向元动作单元的故障模式及影响分析方法（MU-FMEA）。以国产加工中心为例,通过FMA结构化分解得到了端齿盘分度转台分度运动的所有元动作和元动作链,并以实现转台回转运动的元动作链A₂→A₃→A₄为例,进行了面向元动作单元的故障模式及影响分析。然后,考虑到减小或消除故障影响实施改进措施所必需的时间、成本和所获得的效益对企业的重要性,论文将时间、成本、收益、严酷度、发生度和检测度融合到风险分析中,基于模糊理论和多目标优化分析技术系统构建了元动作故障模式的风险分析理论体系。利用模糊层次分析法计算了严酷度、发生度和检测度的相对权重以及时间、成本和收益的相对权重。运用模糊多目标优化方法（以时间、成本和收益为优化目标）得到了各元动作故障模式的相对权重。结合各风险因素和权重,计算得到了最终的综合风险优先数。以某国产加工中心端齿盘分度转台的元动作链A₂→A₃→A₄的故障模式为例,运用MATLAB软件编程,对各故障模式风险进行了实例计算,得出了关键元动作故障模式。接着,论文提出了元动作单元的模糊概率故障树分析方法。首先分析了元动作单元的故障树分析的特点。然后以风险分析结果为基础,针对关键故障模式蜗杆异常振动进行了元动作单元的故障树分析。为了解决可靠性数据严重缺乏的问题,以模糊理论为基础,构建了面向元动作单元的模糊概率故障树分析方法,确定了顶事件的模糊失效概率计算方法。通过MATLAB进行编程,计算得到顶事件在不同置信水平下的置信区间。最后,论文运用模糊理论针对蜗杆异常振动故障树的底事件进行了模糊概率重要度分析,通过分析得到了底事件的概率重要度排序,结果表明提高衬套的可靠性对提升蜗杆转动元动作单元的可靠性效果最为明显。从设计、加工和装配角度出发,对蜗杆异常振动故障树的各底事件提出了相应的可靠性改进措施,提高了蜗杆转动元动作单元的可靠性。