高速加工技术是集材料科学、工程力学、信息科学、机械动力学和制造科学为一体的综合高新加工技术,它与精密加工、高能束加工、柔性自动化加工一起,构成了当今机械制造中的四大先进制造技术。高速加工机床主轴与刀柄的接口技术是机床工具系统的核心技术,它直接影响和制约着高速加工的质量和效率,其研究受到国内外学者的高度关注。在众多高速加工工具系统中,多棱形Capto工具系统有其本身的独特结构,非常适用于高速、精密加工。而Capto主轴/刀柄接口在我国尚处于接受、消化该技术的阶段,一些技术问题尚需要深入剖析。因此,从理论上研究Capto主轴/刀柄联接接口特性对开发我国自主知识产权的新型工具系统具有重要的理论意义和实用价值。　　 本文主要围绕高速加工工具系统的结构展开研究和分析,同时应用理论分析和有限元软件对Capto主轴/TJ柄接口联接特性进行深入研究。本研究的主要工作及成果有:　　 首先基于有限元理论基础,介绍了Capto工具系统静态分析的有限元方法、Capto工具系统和机床联接的力学模型和工作原理,然后利用有限元仿真软件NXNastran建立了数字化仿真模型,并进行了有限元仿真的验证,为下面的分析提供分析模型和理论基础。　　 基于接触特性的理论基础,分别从联接配合过盈量、夹紧力、转速条件下,研究主轴/刀柄联接接口接触应力分布规律,结果表明三个因素对主轴/刀柄联接接口接触应力分布有显著的影响,并与HSK63E主轴/刀柄接口进行比较分析。　　 通过有限元方法对Capto主轴/刀柄联接接口刚度和承载能力进行了分析,深入讨论联接配合过盈量、夹紧力及转速等因素对主轴/刀柄接口的变形、应力分布、刚度和承载能力的影响规律。结果表明:夹紧力对径向刚度和承载能力影响较大,锥面配合过盈量对扭转刚度和承载能力影响较大,同时与HSK63E主轴/刀柄联接接口性能进行对比分析研究。