刀架是数控车床及车铣复合加工中心的关键功能部件,可实现数控车床及车铣复合加工中心的刀具储备、自动交换和夹持刀具进行切削等功能。当前,数控机床正在向高速、高效、高精度、复合化方向发展。作为关键功能部件,高性能的数控动力刀架对提高机床整体性能、可靠性、稳定性和效率有重要意义。通过对国内外大量刀架资料的研究分析表明,刀架刀盘结构参数是影响刀架性能的关键因素之一,综合性能检测方法是检测刀架性能的重要手段,因此,本文进行了刀架刀盘结构参数优化研究和刀架综合性能检测研究。刀盘作为刀架的重要组成部分,其结构参数对刀架整体的性能影响至关重要。通过查阅大量的参考文献,针对刀盘存在的尺寸惯性和锁刀刚性问题,以中心高80mm的圆形刀盘为例,以刀盘质量最轻(体积最小)为优化目标对其结构参数进行优化,利用序列二次规划算法对优化目标函数进行求解,完成了对刀盘关键结构参数的优化。为了验证优化结果是否可靠,通过有限元方法对刀架整体进行静态特性分析和动态特性分析,分析结果表明,优化后的刀架具有较好的静态特性和动态特性,验证了提出的优化方法可行,解决了刀盘尺寸惯性问题。本文提出的结构优化方法适用于其它形状刀盘的优化。优化后的刀盘已被大连高金数控集团有限公司投产应用。精确的检测手段及完善的试验平台是进一步研究产品性能和保证产品质量的前提。鉴于此,结合相关国家标准和实际生产需要,本文提出了一套动力刀架综合性能检测技术方案,研究动力刀架在高速运转情况下的分度定位精度、振动、温升、Y轴位移、噪声等性能指标的动态检测方法及综合性能检测关键技术。根据刀架检测需求,确定了搭建综合性能检测平台的基本要求、总体方案、总体功能、硬件整体结构和软件开发模式等；通过对各待测参量的测试原理及方法的研究,确定了各测试分系统所需的仪器设备,实现对相应信号的检测；利用虚拟仪器开发平台LabVIEW开发测量软件,开发了基于LabVIEW的数据采集测量软件,实现了参数设置、数据显示、数据采集等功能,完成了数据采集软件的调试,为刀架综合性能检测实验研究奠定了基础。