数控机床被誉为“工业母机”,其中数控车床应用最为广泛。按加工方式分类主要有：卧式车床、立式车床、车铣复合中心等。立式车床作为其中一个重要的分支,其适用于加工零件较重,不宜搬运、精度较高的盘式、圆弧、圆锥体等回转零件的内外表面,在相同工况下立式车床占地面积小于卧式车床。因此在汽车和摩托车零部件、模具、军工机械等对回转类零件有高精度、高效率要求的行业有非常广泛的应用。数控刀架作为立式数控车床的核心功能部件之一,应具备以下特点：高精度、重载荷、高转速、高稳定性等特点。然而,目前国内立式刀架的发展仍处于中低端水平,主要有电动刀架和液压刀架,其技术、性能和稳定性较国外产品存在较大差距,这成为制约立车车床国产化以及竞争力提升阻碍因素之一。为此本论文从实际需求出发,结合本企业立式车床应用特点和生产能力的基础上研发一款立式伺服刀架。产品基本结构：动力源上选用转速、扭矩和稳定性更好的伺服电机和控制器；精确定位机构改进原有的双端齿盘结构为三联端齿盘,提高其转位速度和精度；锁紧结构由机械锁紧改进为液压锁紧,加强了锁紧力和稳定性。本论文研发重点是设计一套结构校核以及试验的方法,研发过程如下：(1)首先通过计算公式计算其受力情况。为此选取刀架动力传递和受力关键位置,包括减速机构、定位锁紧机构、齿圈与箱体连接位置,通过计算刀架在失速情况下的应力,在理论上校核产品结构的合理性。(2)然后利用ANSYS软件对上述关键机构进行分析。先建立强度校核模型,并模拟其工况下受力情况,验证刀架结构的合理性。(3)最后测试样机性能和稳定性。包括分度定位精度、重复定位精度、轴线偏移、加载下变形和长时间负载情况,为此设计了一套检测方法和工装检测来验证产品是否合理。经测试SFL2506N样机的分度精度-4"～+3",重复定位精度-2"-+2"、工具孔轴线在工作位置的最大偏移0.003mm,其静态载荷、长时间运行稳定性等性能指标满足或优于设计要求,基本达到国外同类产品水平,此款刀架已经在沈阳第一机床厂制造的VTC系列数控立式车床上批量应用。