第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.1.1 课题研究背景 1
1.1.2 课题研究意义 3
1.2 数控机床的装配质量 5
1.2.1 数控机床的装配精度 5
1.2.2 数控机床的精度寿命 6
1.2.3 数控机床的装配可靠性 7
1.3 国内外研究现状 8
1.3.1 产品装配质量与建模研究进展 8
1.3.2 产品装配精度研究进展 10
1.3.3 产品精度寿命研究进展 11
1.3.4 产品装配可靠性研究进展 13
1.3.5 产品装配质量诊断技术研究进展 13
1.3.6 存在的问题与不足 14
1.4 本文框架 16
参考文献 19
第2章 面向元动作的数控机床PFMA分解 29
2.1 PFMA分解思路和原则 31
2.1.1 PFMA分解思路 31
2.1.2 PFMA分解原则 32
2.2 PFMA分解相关定义 33
2.2.1 数控机床谱系（pedigree） 33
2.2.2 数控机床功能（function） 34
2.2.3 运动（movement） 35
2.2.4 动作（action） 36
2.2.5 元动作装配单元 40
2.3 PFMA分解计算方法 42
2.3.1 同层次属性DSM计算 43
2.3.2 不同层次属性DSMF表达 46
2.3.3 不同属性DMM映射计算 47
2.4 PFMA分解 51
2.4.1 PFMA分解流程 51
2.4.2 谱系研究 51
2.4.3 P-F映射 52
2.4.4 功能结构体系 54
2.4.5 F-M-A映射 55
2.5 PFMA分解案例（THM6380分解） 55
2.5.1 THM6380卧式加工中心简介 56
2.5.2 THM6380谱系分析 56
2.5.3 谱系-功能（P-F）映射及功能结构建立 56
2.5.4 功能-运动-动作（F-M-A）映射 57
2.6 本章小结 60
参考文献 60
第3章 基于元动作装配单元的装配精度研究 62
3.1 装配精度与误差 62
3.1.1 装配精度及种类 62
3.1.2 装配精度主要影响因素 63
3.1.3 装配误差计算模型 63
3.2 元动作装配单元误差分析 68
3.2.1 元动作装配单元误差源种类 68
3.2.2 零件的几何位置误差模型 71
3.2.3 零件的几何形状误差模型 72
3.2.4 零件的装配位置误差模型 74
3.3 元动作装配单元误差传递 74
3.3.1 装配误差源传递链接图 75
3.3.2 配合及误差传递链接图 76
3.3.3 装配误差传递链接矩阵 77
3.4 基于D-H的元动作装配单元装配误差量计算 79
3.4.1 装配过程的配合误差统计量 79
3.4.2 配合关系与变换矩阵 82
3.4.3 装配误差统计量的计算 84
3.4.4 装配精度评价指标 86
3.5 案例研究 87
3.5.1 装配过程装配误差量统计 87
3.5.2 装配过程误差计算与装配精度评价预测 90
3.6 本章小结 98
参考文献 99
第4章 元动作装配单元精度寿命分析 101
4.1 元动作装配单元失效及精度寿命 101
4.1.1 伺服进给系统元动作装配单元 101
4.1.2 伺服进给系统FMEA分析 103
4.1.3 滚珠丝杠副FMEA分析 107
4.1.4 滚动导轨副FMEA分析 108
4.1.5 基于故障形成过程的精度寿命分析 110
4.2 元动作装配单元精度寿命理论 113
4.2.1 伺服进给系统精度寿命指标 113
4.2.2 装配精度失效概率统计模型 114
4.3 进给系统运行数据可靠性分析 116
4.3.1 威布尔概率图法 116
4.3.2 基于最小二乘的多元回归法 117
4.3.3 运行数据Weibull变换 119
4.3.4 Weibull变换参数值估计 120
4.4 进给系统定位精度分布规律 122
4.4.1 进给系统定位精度测量方法 122
4.4.2 实验测量数据处理 125
4.5 基于AMSAA的进给系统精度寿命预测模型 128
4.5.1 数学模型的建立 129
4.5.2 试验数据预处理 131
4.5.3 进给系统精度寿命预测模型 131
4.5.4 进给系统装配过程提高精度寿命措施 132
4.6 本章小结 133
参考文献 134
第5章 基于元动作装配单元的装配可靠性研究 135
5.1 元动作装配单元装配可靠性 135
5.1.1 元动作装配单元可靠性影响因素 136
5.1.2 元动作装配单元可靠性指标 137
5.2 元动作故障树分析 138
5.2.1 故障树分析法简介 139
5.2.2 元动作故障树分析法特点 141
5.2.3 元动作故障原因溯源 142
5.2.4 元动作故障树的定量分析 143
5.3 基于模块化故障树的元动作装配单元可靠性建模 147
5.3.1 装配可靠性的模块化故障树模型 147
5.3.2 元动作与元动作装配单元关系模型 148
5.3.3 基于BDD的故障树优化分析 148
5.3.4 故障树的可靠性分析与映射研究 150
5.3.5 可靠性驱动的装配工艺方案 152
5.3.6 案例研究 153
5.4 装配质量评估 163
5.4.1 基于LPIM的故障数据建模 163
5.4.2 数控机床可靠性指标的估计 166
5.4.3 时间趋势检验与修复功效检验 167
5.4.4 实例可靠性评估 168
5.5 本章小结 172
参考文献 172
概要 176
Summary 179