在国内数控机床产业中，刀库的研究与发展已越来越被重视，研究发展符合数控机床高精度、高效能、高可靠性的刀库产品，刀库及自动换刀装置自身的性能、精度、可靠性、产品质量、制造成本对数控机床将产生直接的影响，因此研究刀库的机械结构的力学特性，合理减轻刀库整体配重和刀库性能检测研究具有重要的意义。　　以链式刀库链传动的力学分析为出发点，以链式刀库的本体为研究对象，用有限元的方法对刀库本体进行力学分析、有预应力的模态分析和仿真优化设计几个方面的研究，并且对优化改进后的本体进行再分析和对比。另一方面搭建了圆盘式刀库电机电流测试平台，开发了以VC为基础的数据采集、分析系统。研究机械手精度检测方法，用传感器测量机械手在换刀过程中的转动角度精度与插拔刀时的垂直位置精度。　　首先，依据链式刀库链传动的特点，对链式刀库进行力学分析，计算出刀库本体所受的各个载荷。为了实现对刀库整体的减重，完成对刀库的三维建模，并且把刀库本体作为研究对象，对其进行有限元的力学分析，得到刀库本体的变形和应力分布情况。在力学分析的基础上，进行有预应力的模态分析。根据分析结果，通过有限元软件的仿真对本体进行结构参数的优化设计，得到优化方案。根据优化方案加工出改进后的本体，对改进后的本体进行再分析，对比改进前后的机械性能，完成对刀库整体减重的目标。　　其次，基于刀库性能检测的研究，搭建了电机电流实时监测试验台，研究圆盘式刀库的电机电流过载问题，开发了基于VC++的数据采集系统，实时采集对应刀号的电流数据，并用数据库对检测数据进行保存;通过对数据的处理分析，得到电机电流与刀库机械位置的关系，找出刀库转动时的故障位置，发现引起电机电流过载的机械原因。提出了机械手精度检测方案，分别用增量式编码器和光栅尺测量机械手在换刀过程中的转动角度精度与插拔刀时的垂直位置精度，提高了圆盘式刀库的工作可靠性。