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可靠性试验是为了了解、评价、分析和提高产品可靠性而进行的各种试验的总称。可靠性试验包括可靠性增长试验、可靠性鉴定试验和可靠性验收试验等[1]。数控机床是典型的机电液一体化系统,包含种类繁多的零部件,为了提高其可靠性,不仅仅需要对其整机进行可靠性试验,还需要对其部件进行可靠性试验。但鉴于数控机床的复杂性,加之其研制周期和成本的限制,对其整机及其部件都进行可靠性试验是不现实的,也是没有必要的。为了节省试验成本、缩短试验周期,需从数控机床众多功能部件中提取出关键功能部件,进而对其进行可靠性试验。

国内外有关如何提取数控机床关键功能部件的研究很少,但在很多研究中也都提到了关键功能部件。文献[2]选取了加工中心的关键功能部件———主轴作为对象研究了加工中心的可靠性试验,文献[3-4]均以加工中心关键功能部件———数控转台为对象研究了加工中心的可靠性试验,但这些文献均未对其研究对象的提取进行相关的论述。文献[5]通过对C800U加工中心的功能部件进行功能分解和故障模式及影响分析来确定其关键功能部件,但仅通过功能及其故障来确定关键功能部件是不够全面的。文献[6]对MCH63卧式加工中心的可靠性进行了研究,仅凭其故障记录确定液压系统和换刀系统为其可靠性试验对象,显然是不够的。文献[7]仅依据高速冲压机的曲轴和连杆是剧烈运动和承受重载荷的结构组件而判定其为关键功能部件是不全面且缺乏理论依据的。数控机床可靠性试验中关键功能部件的提取问题属于多属性决策问题,而多属性决策问题的研究受到了国内外学者的广泛关注和重视,并取得了一定的成果。文献[8]通过建立主成分分析方向和投影寻踪方向相结合的特征组合方案来提取高光谱遥感图像特征,取得了较好的结果。