本文以國內某重型柴油發動機缸體、缸蓋生產線上16臺國產MDH80加工中心作 為研究對象。運用FMECA和FTA分析法分析了這16臺加工中心在早期失效期的故障 數據。并利用可靠性分配來改進加工中心的設計。得出的結論如下：
加工中心夾具通常具有以下特點：（1)加工中心具有自動換刀的功能，這一功能決定 了它的刀具為懸臂式，因此在夾具上不安裝引導刀具的導向件，如鏜模套、鉆模板等；（2) 為了使待加工表面充分暴露在外，要求夾具******限度開敞，必要時可以在夾具體上銑出空 洞，避開鉆夾頭、鏜桿等，避免其與夾具體發生干涉，使得可以刀具懸伸長度縮短，可以 提高剛度；（3)在工件待加工面與底面相交的時，應在夾具上設能將工件提高一定高度的 等高元件，以方便進刀，也能滿足主軸與工作臺面最小距離的要求。此外，工件夾具不得 與機床的各元件相互干涉，安裝后的工件和夾具最高點不能影響主軸換刀操作，否則會影 響效率《與通用機床相比，加工中心所用的夾具的要求要更簡單、結構緊湊、剛度高、精 度高，裝夾便利、快速，具有一定的柔度p61。
隨著現代工業建設和高新技術的迅速發展，對于機械加工行業，各種高級加工中心 不斷產生，許多復雜曲面的加工問題都迎刃而解，但隨著加工中心機械系統結構的日趨 復雜，由于產品設計、制造、使用等諸多因素導致器故障能造成的危害程度又大為增加， 因而對可靠性的要求也越來越高。在航海、航空、航天、核電技術、高技術兵器、電子、 機械等現代許多重要的工程領域中，系統的可靠性已成為最重要的評價指標之一 [1~3]。 可靠性工作貫穿于產品的概念設計、方案設計、技術設計、生產制造、試驗與操作使用 直至退役的全壽命過程。
故障模式、影響及危害性分析(FMECA)是可靠性設計的一種分析方法。其目的在于 預防和控制故障，提高產品的可靠性。由于該方法比較簡單、實用、費用低、效果明顯 及適用于各種產品的全壽命周期等優點，得到了工程界的廣泛重視。
本章介紹加工中心FMECA軟件設計的甚本思想，首先，介紹了軟件的基本功能， 進而分兩個方面進行了功能分析。從安全設計和主要功能設計的角度介紹了軟件的功能 設置。最后介紹了軟件的安裝過程，界面的設計狀況，以及菜單功能的設置情況。
本節通過對SEB170角接觸球軸承的有限元模型的改進、溫度場的分析，得出了 其溫度場分布的結果，為接下來對機床主軸溫度場的分析提供了依據。
本刀庫程序開發完成后，已經在PYA系列精工加工中心上應用，達到了合作開發設計的目的，換刀速度與國外同類高速加工中心產品的水平相當，其性能可靠，換刀過程平穩，換刀過程無過沖，運動平衡無沖擊，該系列非標高速加工中心的加工速度有了很大的提高，提升了國產化率和自主開發的能力指數，降低了生產成本，對加工中心刀庫設計有一定參考價值，值得推廣
( 1) 對焊接橫梁的初始模型進行了靜力學分析討論了在自重作用下， 滑座沿 Y 向左右移動和滑枕沿Z 向上下移動時， 刀頭的變形情況; 模態分析過程中，獲取了前6 階固有頻率 靜力學分析結果作為拓撲優化的依據( 2) 在調整內部筋板時， 基于動力優化以提高固有頻率為目標， 獲取了影響低階固有頻率的區域， 并通過筋板對橫梁進行了加強; 在結構減重時， 以最小柔度為目標 同時約束了體積分數和前幾階固有頻率的下限值， 實現了******剛度的拓撲優化設計( 3) 對橫梁進行了輕量化設計 基于拓撲優化模型， 調整橫梁筋板布置， 完成******剛度的設計， 同時降低了橫梁自重 優化后， 橫梁重量減輕 11． 5%， 綜合性能得到了明顯的改善
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基于有限元分析理論 利用 ＡＮＳＹＳ軟件對加工中心整機三維模型進行了有限元振型分析 得到了加工中心的振型變化明顯區域 為模態試驗的激勵點與響應點的布置提供了依據 結合激勵點及響應點的布置原則 根據有限元分析所確定的振型分析結果 從中選出各部件的代表性測點 得到有限傳感器數量下合適的激勵點以及響應點的布置方案 并成功獲取加工中心主要部件的各階模態 驗證了激勵點與響應點布置方案的有效性