作为主轴与刀具联接纽带的刀柄，在高速加工中扮演着重要的角色。现今随着高速加工技术的日益发展，以往被广泛使用的BT刀柄已不能满足加工要求，因此转速进一步提高的机床主轴亟待高性能刀柄的出现，以用于更高转速条件下的生产加工。根据高速加工的要求，同时考虑到其它高速刀柄如HSK刀柄的一些缺点与不足，设计了一种新型高速刀柄，并对其进行了性能研究。通过对理论计算结果和有限元结果进行研究，可知新型刀柄的极限转速得到提高，且与HSK-E63刀柄相比具有一定的性能优势。首先，对新型高速刀柄的结构进行设计。考虑在刀柄锥体上去除材料，增加锥体的弹性，通过弹性变形的方式增大配合过盈量，进而提高刀柄的极限转速。根据这一思路，设计一种新型刀柄。利用Proe/E软件初步建立刀柄模型，通过理论计算和ANSYS有限元计算，对比HSK-E63刀柄，确定了所开沟槽参数的合理组合方案。其次，对新型刀柄的静态性能进行分析。通过理论分析和有限元模拟仿真两种方法研究刀柄的静态性能，计算刀柄-主轴的径向变形量、接触应力、静态刚度特性等，得出了理论极限转速。再次，对新型刀柄的高速性能进行分析。通过在有限元模型上施加一定的离心力载荷，分析了在不同转速下刀柄与主轴的配合及变形情况，得到了锥面与端面接触压力的分布规律、刀柄接口径向刚度随载荷的变化情况；经过综合考虑确定了新型刀柄的极限转速值，其大于HSK-E63的极限转速。