加工中心由主軸頭,、換刀機(jī)構(gòu)及刀庫,、立柱、立柱底座,、工作臺,、工作臺底座等組成，如 圖8.20所示,。加工中心的精工系統(tǒng)能使其按照不同工序自動(dòng)選擇和更換刀具,，能自動(dòng)改變機(jī) 床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量,、刀具相對1：件的運(yùn)動(dòng)軌跡及其他輔助功能,，能依次完成工件多個(gè)表面上多 個(gè)工序的加工。
基于PMAC的運(yùn)動(dòng)控制卡的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是一個(gè)全數(shù)字的伺服系統(tǒng),，這樣的系統(tǒng)可以 滿足高精度和高速度的要求,。閉環(huán)伺服系統(tǒng)由位置環(huán)和速度環(huán)組成[4°]。位置環(huán)包括位置控 制模塊,、位置檢測和反饋裝置,；速度環(huán)包括伺服電動(dòng)機(jī)、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置,、速度測量和 反饋裝置[4()],。
精工機(jī)床可靠性早已引起國內(nèi)外機(jī)床界人士的關(guān)注。上個(gè)世紀(jì)70年代蘇聯(lián)機(jī)床研究 的權(quán)威機(jī)構(gòu)“金屬切削機(jī)床科學(xué)試驗(yàn)研究院”（3HHMC)的一些國際著名的機(jī)床學(xué)者對機(jī) 床可靠性展開了深入研究，A.C.普羅尼柯夫教授在機(jī)床壽命方面作了突出貢獻(xiàn),，運(yùn)用參數(shù) 故障模型和用蒙特卡羅法對機(jī)床做出了參數(shù)可靠性預(yù)測[5],。生產(chǎn)實(shí)踐表明，精工機(jī)床的故 障多表現(xiàn)為功能性故障,，精度預(yù)報(bào)對急需解決的多發(fā)故障效果并不明顯,。
航天和軍工等領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量需求的提高，促使可靠性理論和工程出現(xiàn)新發(fā)展,。上個(gè) 世紀(jì)90年代,，美國在武器裝備領(lǐng)域首先提出了“可信性（Dependability) ”的新理念。這種 理念要求軍工產(chǎn)品既要故障少,，更要易于修復(fù)如初（維修性）,，其核心是要求產(chǎn)品經(jīng)常處 于“戰(zhàn)備狀態(tài)”（即可用狀態(tài)），從而保證產(chǎn)品的性能穩(wěn)定且可靠,?？尚判詣t使產(chǎn)品可靠性 又產(chǎn)生了其他含義，以往只是對產(chǎn)品是否能可靠使用提出了要求,，而后來則又對產(chǎn)品是否 可信,、可用等提出了要求，這也是可靠性技術(shù)未來發(fā)展的一種趨勢所在,。
為適應(yīng)當(dāng)前產(chǎn)品市場激烈競爭的需要,，現(xiàn)代產(chǎn)品質(zhì)量概念不斷擴(kuò)展，從產(chǎn)品的出廠合 格擴(kuò)展到產(chǎn)品的整個(gè)生命周期都要全面滿足顧客需求,，從產(chǎn)品的可靠性擴(kuò)展到產(chǎn)品的可用 性,，可用性成為產(chǎn)品質(zhì)量的核心標(biāo)志和關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)QFD中,，顧客需求在顧客驅(qū)動(dòng)的 產(chǎn)品開發(fā)過程中處于“源頭”地位,，是企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)的唯一基本出發(fā)點(diǎn)，是企業(yè)與市 場之間的橋梁,。顧客需求能否精準(zhǔn)確定直接反映了 QFD顧客驅(qū)動(dòng)的方法論意義,，它對產(chǎn) 品規(guī)劃質(zhì)量屋的創(chuàng)建有著至關(guān)重要的作用，顧客需求的確定作為質(zhì)量屋建立的第一步,，同 時(shí)也是最為重要的一步,，它是后續(xù)工作展開的前提。因此,，本文從系統(tǒng)思想出發(fā),，將從用 戶需求出發(fā)的QFD理論及其理念引入到加工中心可用性領(lǐng)域，進(jìn)行基于QFD的加工中心 可用性保障技術(shù)研究,，這一研究的首要前提就是用戶可用性需求信息挖掘和分析,，從而形 成一系列可用性需求指標(biāo),，明確用戶對加工中心產(chǎn)品可用性的具體需求。
需求信息作為質(zhì)量屋的基礎(chǔ),，是QFD系統(tǒng)分析的重要一步,。用戶需求指標(biāo)重要度反 映了各個(gè)用戶需求指標(biāo)在產(chǎn)品規(guī)劃過程中所占有的影響程度，并直接影響綜合決策的結(jié) 果,。本文中可用性需求重要度作為QFD的重要輸入信息,，它對技術(shù)需求權(quán)重確定以及后 續(xù)可用性保障技術(shù)制定都有著重要作用，以重要度排序?yàn)榛A(chǔ),，廠家可以有目的地進(jìn)行加 工中心的可用性保障,，從而以較低成本提高顧客滿意和顧客忠誠，并提升機(jī)床產(chǎn)品競爭力,， 獲取競爭優(yōu)勢。因此,，加工中心用戶可用性需求指標(biāo)重要度是可用性保障綜合決策的關(guān)鍵 基礎(chǔ),，是本文研究的關(guān)鍵工作之一'。
加工中心用戶可用性的需求指標(biāo)存在多重性,，且有一定的關(guān)聯(lián),，為解決多重關(guān)聯(lián)指標(biāo) 給分析造成的困難，本文引入網(wǎng)絡(luò)層次分析法(Analytic Network Process, ANP),借助用戶 可用性需求對第三方的影響來判斷其相關(guān)性,。ANP是1996年美國的薩蒂教授提出來的一 種分析方法[1()3],，是在AHP (Analytic Hierarchy Process)基礎(chǔ)上考慮了元素之間相關(guān)性而 形成的一種新方法。AHP法把要分析的系統(tǒng)分為幾個(gè)層次,，層次之間存在支配和影響關(guān)系,， 同層元素間相互獨(dú)立[1()4]。該方法盡管提供了一個(gè)簡單實(shí)用的方法,，但對同層元素關(guān)系的省 略化處理方法卻忽視了它們之間的相關(guān)性,。
失效相關(guān)是指在同一時(shí)間或在規(guī)定時(shí)間段內(nèi)，出現(xiàn)的兩個(gè)或多個(gè)零件的故 障或不可用狀態(tài),。失效相關(guān)性的構(gòu)成機(jī)理非常復(fù)雜且在設(shè)備部件間廣泛存在,， 按照產(chǎn)生原因主要分為共因失效（CCF)和傳播失效（也叫級聯(lián)失效或連鎖失 效）兩類。Murthy和Nguyen[5_6]總結(jié)了 2種故障相關(guān)的類型,，隨后Nakagawa 和Murthy將其擴(kuò)充到3種：
加工中心(machining center)簡稱MC,，是由機(jī)械設(shè)備與精工系統(tǒng)組成的使用于加工復(fù)雜形狀工件的高效率自動(dòng)化機(jī)床。 加工中心最初是從精工銑床發(fā)展而來的,。與精工銑床相同的是,，加工中心同樣是由計(jì)算機(jī)精工系統(tǒng)（CNC）、伺服系統(tǒng),、機(jī)床本體,、液壓系統(tǒng)等各部分組成,。但加工中心又不等同于精工銑床，加工中心與精工銑床的******區(qū)別在于加工中心具有自動(dòng)交換刀具的功能,，通過在刀庫安裝不同用途的刀具,，可在一次裝夾中通過自動(dòng)換刀裝置改變主軸上的加工刀具，.實(shí)現(xiàn)鉆,、鏜,、鉸、攻螺紋,、切槽等多種加工功能,。它的出現(xiàn)打破了一臺機(jī)床只能進(jìn)行一種工序加工的傳統(tǒng)觀念.它利用機(jī)床刀庫的多刀具和自動(dòng)換刀能力，具有把幾個(gè)不同的操作組合在一次裝夾中并連續(xù)加工的能力,，即集中工序加工,。CNC鏜銑加工中心，對工件連續(xù)進(jìn)行的鉆削,、鏜削,、背鏜、加工螺紋,、锪孔及輪廓銑削等加工都可編制為同一個(gè)CNC程序,。加工中心因具有連續(xù)、自動(dòng),、多工序加工的特點(diǎn),，因此又稱它為多工序精工機(jī)床。
專用刀具是針對待定的加工需要而制造的刀具,。如復(fù)合锪鉆,、臺階锪鉆、 臺階擴(kuò)孔鉆等用于汽車零部件上,，擴(kuò)孔,、倒角、锪孔等多工序在一個(gè)工位同時(shí) 完成,，減少裝夾準(zhǔn)備時(shí)間,，提高加工效率，并且易于保證各孔的同軸度,；組合 型面锪孔刀具用于汽車零部件的型面及孔口端面或倒角的加工,，可實(shí)現(xiàn)多工序 一次裝夾完成，提高加工效率,，容易保證位置度,；可轉(zhuǎn)位銑刀用于高錳鋼鋼軌 型面的加工，其刀片立裝排列,，切削刃強(qiáng)度較高,，切削平穩(wěn),；可轉(zhuǎn)位齒輪粗切 盤銑刀用于大模數(shù)齒輪、齒槽的粗銑,，效率是粗銑高速鋼滾刀的十幾倍,。