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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

Summary179