Matlab是集数值分析、矩阵分析、信号处理以及图形处理的高性能的编程软 件，其计算以及图形生成能力较强，但是Matlab的可视化界面功能比较弱，不 能及时的观察由于数据的变化而导致的参数以及模型的变化，只能根据数据的变 化被动从新运行程序求取参数，然后根据参数求取模型。
回转工作台系统作为加工中心的一个比较典型的力学振动系统，其工作过 程中，既要考虑因原动力（电机）作用产生的强迫振动，还要考虑传动机构（蜗 轮蜗杆传动、齿轮传动）在加工过程中发生的颤振[5](—种动不稳定现象）。这 些振动一旦与工作台系统的固有频率接近，将严重影响加工中心的生产效率。
在可靠性数据中，现场数据是对数量更多的产品进行收集，能更真实地的反 应刀库及机械手的状况，因此现场数据的分析结果更权威的对产品的设计和制造 给予评价，能够更真实地反应产品趋于成熟期的可靠性水平。由此可见，现场数 据是很重要的可靠性数据，对其进行收集也是必不可少的。
本课题的研宄主要来源于国家自然科学基金项目“基于工件能耗属性的制 造系统能效提升方法研宄”。
装备制造业是制造业的基础，其发展水平体现了一个国家的工业化水平，是 国家综合实力和国际竞争力的主要象征，具有极其重要的战略意义[1]。而装备制 造业的基础则是精工机床，精工机床发展水平的高低直接决定着装备制造业整个 行业的水平。一个国家精工机床业的水平己经成为衡量该国制造业水平、工业现 代化程度和国家综合竞争力的重要标志，直接关系到国家经济建设和国防安全及 战略地位[2][3]。
现场数据是产品的可靠性研究的基础，但由于研发周期短、试验成本高，企 业难以获得足够的可靠性数据[1()][49]，导致试验单位获得数据的难度增大，不能 从研发企业中直接获得大量的试验数据。这就要求试验单位在产品出厂后派人进 行时时跟踪记录，从生产企业转到用户企业采集故障数据以及其他相关数据。圆 盘式刀库自动换刀系统作为加工中心的关键功能部件之一，其可靠性水平是影响 机床整机的可靠性水平的主要因素之一。但是考虑到加工中心现场的实际情况： 加工时间包括换刀时间和工步持续时间这两部分，换刀时间比较短，一般在 5s~10s之间，工步持续时间比较长，一般在3min~2h之间，故相对于工步持续 时间，换刀时间比较短，导致现场故障周期拉长，采集效率不高。这就要求除了 在现场采集数据外，试验单位应该在实验室的条件下，对其进行加速试验，快速 激发其潜在故障，使故障在短时间内暴露出来，提高故障数据采集效率。
国内对可靠性这门学科的研宄可以追溯到20世纪五十年代，相对于美国、 德国、日本、加拿大等工业发达国家，我国的可靠性研宄起步晚，但在国际发展 的大环境下，我国对可靠性的研宄突飞猛进。20世纪80年代，我国相继成立了 部级和*********可靠性机构：1981年成立了中国电子产品可靠性信息交换中心， 1985年成立了航空设备可靠性信息通信网，1987年成立了中国机械工业可靠性 技术研究中心，1988年成立了国防科工委质量与可靠性中心与信息交换网，1989 年成立了中国军用电子产品可靠性委员会，1990年成立了中国质协可靠性专业 委员会，1994年国家技术监督局发出关于加强产品可靠性工作的若干意见的通 知mnw。现今，国家高度重视可靠性在各个领域的发展，将可靠性技术应用到 产品的研发、制造以及使用的各个阶段。在精工机床领域，国家将精工装备的可 靠性技术研究列为科技重大专项，针对精工机床的可靠性预测、预警、设计以及 可靠性的建模、评估和分配方法等方面展开了深入的研究。
试验台控制系统主要包括两部分：1.下位机PLC控制。2.上位机VB程序控 制。PLC通过控制继电器线圈的得电与失电来控制继电器触电（常开触点闭合, 常闭触点断开），进而控制试验台的机械系统，以此完成自动换刀的动作。上位 机VB程序通过RS232串口实现与PLC通讯的，通过HostLink模式来直接给PLC 赋值以及读取PLC返回来的数据。上位机具有时时显示刀库运行状态以及记录 刀库运行数据的能力。
本章针对不同类型的试验数据的分析方法进行了研宄。从整体上来讲，试验 数据分为两种类型：一种为盘式刀库自动换刀系统的故障数据。根据样本量的不 同，实验室故障数据和现场故障数据采用不用的建模分析方法，前者由于样本量 小，一般采用贝叶斯分布模型，后者由于样本量大，一般采用常用分布模型；另 一种为自动换刀系统换刀频率。根据采集数据的难易程度，实验室和现场频率数 据分布采用直接计算法和近似求取法。通过实验室换刀频率与现场换刀频率的对比分析，发现实验室换刀频率要比现场换刀频率高，有利于在短时间内激发自动 换刀系统的潜在故障，暴露换刀系统的薄弱环节。
目前国内外在进行结构体设计过程中，无论单个零部件还是装配体部件都 要面临一个问题一结构强度问题。结构强度问题一般需要从四个方面进行解决： 结构应力方面、材料力学性能方面、强度理论[2()]和振动理论。当前，大部分固 体力学计算将结构应力方面的问题作为重点，而材料力学性能是通过材料实验 结合材料结构条件进行解决，强度理论则是在两者联合研究的基础上创建与之 相应的强度理论。具体而言，就是研究材料在复杂应力下发生破坏的规律，并 建立一套与之相适应的强度计算准则及理论[2()]，振动理论是在强度理论的基础 上进行模型建立、振动分析、参数识别等。