本文以国内某重型柴油发动机缸体、缸盖生产线上16台国产MDH80加工中心作 为研究对象。运用FMECA和FTA分析法分析了这16台加工中心在早期失效期的故障 数据。并利用可靠性分配来改进加工中心的设计。得出的结论如下：
加工中心夹具通常具有以下特点：（1)加工中心具有自动换刀的功能，这一功能决定 了它的刀具为悬臂式，因此在夹具上不安装引导刀具的导向件，如镗模套、钻模板等；（2) 为了使待加工表面充分暴露在外，要求夹具******限度开敞，必要时可以在夹具体上铣出空 洞，避开钻夹头、镗杆等，避免其与夹具体发生干涉，使得可以刀具悬伸长度缩短，可以 提高刚度；（3)在工件待加工面与底面相交的时，应在夹具上设能将工件提高一定高度的 等高元件，以方便进刀，也能满足主轴与工作台面最小距离的要求。此外，工件夹具不得 与机床的各元件相互干涉，安装后的工件和夹具最高点不能影响主轴换刀操作，否则会影 响效率《与通用机床相比，加工中心所用的夹具的要求要更简单、结构紧凑、刚度高、精 度高，装夹便利、快速，具有一定的柔度p61。
随着现代工业建设和高新技术的迅速发展，对于机械加工行业，各种高级加工中心 不断产生，许多复杂曲面的加工问题都迎刃而解，但随着加工中心机械系统结构的日趋 复杂，由于产品设计、制造、使用等诸多因素导致器故障能造成的危害程度又大为增加， 因而对可靠性的要求也越来越高。在航海、航空、航天、核电技术、高技术兵器、电子、 机械等现代许多重要的工程领域中，系统的可靠性已成为最重要的评价指标之一 [1~3]。 可靠性工作贯穿于产品的概念设计、方案设计、技术设计、生产制造、试验与操作使用 直至退役的全寿命过程。
故障模式、影响及危害性分析(FMECA)是可靠性设计的一种分析方法。其目的在于 预防和控制故障，提高产品的可靠性。由于该方法比较简单、实用、费用低、效果明显 及适用于各种产品的全寿命周期等优点，得到了工程界的广泛重视。
本章介绍加工中心FMECA软件设计的甚本思想，首先，介绍了软件的基本功能， 进而分两个方面进行了功能分析。从安全设计和主要功能设计的角度介绍了软件的功能 设置。最后介绍了软件的安装过程，界面的设计状况，以及菜单功能的设置情况。
本节通过对SEB170角接触球轴承的有限元模型的改进、温度场的分析，得出了 其温度场分布的结果，为接下来对机床主轴温度场的分析提供了依据。
本刀库程序开发完成后，已经在PYA系列精工加工中心上应用，达到了合作开发设计的目的，换刀速度与国外同类高速加工中心产品的水平相当，其性能可靠，换刀过程平稳，换刀过程无过冲，运动平衡无冲击，该系列非标高速加工中心的加工速度有了很大的提高，提升了国产化率和自主开发的能力指数，降低了生产成本，对加工中心刀库设计有一定参考价值，值得推广
( 1) 对焊接横梁的初始模型进行了静力学分析讨论了在自重作用下， 滑座沿 Y 向左右移动和滑枕沿Z 向上下移动时， 刀头的变形情况; 模态分析过程中，获取了前6 阶固有频率 静力学分析结果作为拓扑优化的依据( 2) 在调整内部筋板时， 基于动力优化以提高固有频率为目标， 获取了影响低阶固有频率的区域， 并通过筋板对横梁进行了加强; 在结构减重时， 以最小柔度为目标 同时约束了体积分数和前几阶固有频率的下限值， 实现了******刚度的拓扑优化设计( 3) 对横梁进行了轻量化设计 基于拓扑优化模型， 调整横梁筋板布置， 完成******刚度的设计， 同时降低了横梁自重 优化后， 横梁重量减轻 11． 5%， 综合性能得到了明显的改善
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基于有限元分析理论 利用 ＡＮＳＹＳ软件对加工中心整机三维模型进行了有限元振型分析 得到了加工中心的振型变化明显区域 为模态试验的激励点与响应点的布置提供了依据 结合激励点及响应点的布置原则 根据有限元分析所确定的振型分析结果 从中选出各部件的代表性测点 得到有限传感器数量下合适的激励点以及响应点的布置方案 并成功获取加工中心主要部件的各阶模态 验证了激励点与响应点布置方案的有效性