近年来，随着机床和主轴设计的迅速发展，高速切削加工技术得到越来越广泛的应用。然而，越来越多的实践表明，在高速加工过程当中，切削颤振会降低零件表面的加工质量，增加刀具的磨损，严重制约了高速加工技术的应用。确定无颤振加工条件的一个有效的方法是绘制稳定性叶瓣图，其要求准确地获得主轴-刀具系统刀尖点的力/位移频率响应函数。然而由于刀具和刀柄频繁的更换，通过实验的方法获得系统刀尖点的频响函数需要大量重复的测试。重复的力锤测试不仅耗时还会引入人为误差，严重降低生产效率。而采用解析的方法能准确预测系统刀尖点频响函数的同时又能大量减少实验次数，因此，有必要利用解析的方法来预测主轴-刀具系统刀尖点的力/位移频响函数。本文的主要研究内容包括：　　第一、实验探究主轴-刀柄系统和刀具结合部的刀具装夹长度对整个主轴-刀具系统刀尖点频响函数的影响，为建立精确的系统刀尖点频响函数模型提供实验依据；　　第二、RCSA方法是一种预测系统频响函数的简单有效的方法，本文利用RCSA方法对主轴-刀具系统刀尖点频响函数进行建模。首先，将整个主轴-刀具系统划分为3个子结构：主轴-刀柄基座、外伸刀柄以及刀具。利用Timoshenko梁理论、有限元法、实验测量、有限差分法以及逆向RCSA方法计算各子结构的频响函数。采用弹簧阻尼（结构阻尼）模型模拟主轴-刀柄和刀具结合部的柔性耦合，并且利用实验测量得到的整个主轴-刀具系统刀尖点频响函数通过最小二乘法拟合结合部的参数。最后在考虑刀具装夹长度的影响下，将各子结构频响函数进行刚性、柔性耦合从而得到整个主轴-刀具系统刀尖点的力/位移频响函数；　　第三、主轴-刀具系统频响函数模型的验证。以HSK主轴-热胀刀柄-刀具系统为研究对象，采用实验测量的手段验证各子结构以及整个系统频响函数模型的正确性。