刀柄系统是联接数控机床或加工中心主轴与刀具的重要单元，直接影响机床的加工精度、效率和刀具寿命。而刀柄-主轴联接是机床切削加工最薄弱的联接环节，其联接刚度成为影响切削加工稳定性最重要的因素之-。随着主轴转速的不断提升，因颤振引起的不稳定切削远比普通速度切削大得多，高速切削加工的诸多优越性将无从发挥。通过大量正交切削实验研究发现，想要获取切削加工的稳定相图，必须求解刀尖点的频响函数，辨识刀柄-主轴结合部特征参数。刀柄-主轴结合部特征参数的辨识与动态特性研究成为制约机床高速切削的瓶颈问题。　　 论文以7/24锥度BT40刀柄、主轴为研究对象，为了能准确预测刀尖点的频响函数，针对刀柄、主轴以及其结合部的结构特点，建立了组合系统的有限元模型，利用机械结构的动力学方程求取刀柄、主轴的频响函数，利用子结构频响函数耦合法来辨识刀柄-主轴结合部的特征参数（刚度与阻尼），最后仿真分析了刀柄-主轴系统的动静态特性。　　 具体包括以下主要内容：　　 (1)论述了课题研究的目的和意义，介绍了国内外对数控机床及其刀柄、主轴及其结合部特征参数辨识与动态特性研究的发展状况。　　 (2)应用Euler-Bernoulli梁和Timoshenko梁理论，建立了两段自由的有限元梁单元模型，利用其求解刀柄-主轴的动力学方程，并用两种梁求解机械结构的频响函数，为刀柄-主轴结合部的特征参数的辨识提供条件。　　 (3)应用子结构频响函数耦合法，对刀柄、主轴及其结合部的频响函数进行耦合可以获得组合系统的频响函数，当获得组合系统的频响函数，并利用求解出的刀柄、主轴的频响函数进行反解，即可辨识出刀柄-主轴结合部的特征参数，并利用辨识出来的频响函数预测刀尖点的频响函数。　　 (4)利用有限元软件ANSYS分析刀柄-主轴联接特性进行分析，分析了不同预紧力与转速对联接应力和联接变形的影响，并分析了预紧力与转速对刀柄-主轴联接接触率的影响。　　 (5)利用辨识出的刀柄-主轴结合部参数，分析评价了刀具-刀柄-主轴系统的静刚度，这些研究为机床设计提供理论支持。