高档数控机床作为具有高科技含量的现代化“工作母机”,其性能、质量和拥有量是衡量一个国家工业现代化水平、综合国力的重要标志。而动力伺服刀架是数控机床的重要功能部件之一,其性能的优劣、质量的好坏直接影响数控机床的切削性能和切削效率,进而影响到主机的性能、精度及可靠性。齿盘啮合锁紧过程及液压系统的动态特性对刀架的性能有很大影响,因此有必要对它们进行相关分析研究。本文在分析了动力伺服刀架工作原理及工作过程的基础上,首先,通过合理搭建试验平台、选择传感器及数据采集卡,检测了齿盘在转位过程中,刀架主活塞前后腔油液压力及伺服电机的位置、转速、转矩变化数据。用平滑滤波方法滤掉油压检测数据中存在的噪声干扰,并用matlab软件编程找出曲线特征点数据。分析了油压曲线变化的原因及齿盘啮合锁紧过程对电机位置、转速、转矩变化的影响,统计了油缸前后腔产生的最大压力跃变分布情况及齿盘锁紧过程动齿盘的转角情况,计算了刀架的定位精度指标。上述工作提出了一套动力刀架性能检测技术方案,找出了刀架在设计上的不足之处。然后,对齿轮转位系统进行合理简化,基于活塞运动方程、动齿盘转动方程以及齿轮转动系运动方程,建立了三齿盘啮合锁紧过程刀架传动系统的动力学模型。利用实验检测数据,采用最小二乘法辨识出模型的参数,找出齿盘锁紧过程,动齿盘转动角速度、主活塞运动速度、齿面间摩擦力的变化规律。最后,采用状态空间法建立了刀架液压系统动态模型。以油压检测数据为参照,使用Microsoft Visual C++软件对齿盘转位过程前后腔油压变化进行动态仿真。通过改变液压系统主要性能参数,研究其对液压系统动态特性的影响。这些工作对于提高刀架的质量和性能、完善后续产品的性能、指导生产、革新生产技术以及提高刀架产品的市场竞争力等方面有着重要的指导意义。