目前数控机床多采用液压动力卡盘,其具有功率密度比大、夹紧力大、结构紧凑等优点,但液压动力卡盘不能同时控制卡爪的夹紧力及位移,无法保证卡盘在不同转速时夹紧力恒定,不易直接装夹薄壁零件。而薄壁零件的加工精度要求往往较高,但由于其刚度低,易受夹紧力影响产生较大夹持变形而影响其加工精度。本文以研究动力卡盘高速转动时卡爪离心力对夹紧力的影响为基础,以确保卡盘在不同转速下加工薄壁零件时夹紧力恒定为目的而自行研制的伺服动力卡盘,可以实现同时及精确控制卡爪的夹紧力及夹紧位移,确保卡盘在不同转速时夹紧力恒定,并对该设计进行实际验证。具体研究内容如下:首先初步确立实际的工作情况以及伺服动力卡盘在数控机床的安装及联接方案,综合分析后确定可行的整体设计方案。其次利用有限元分析软件根据伺服动力卡盘使用工况,进行加载受力分析,验证设计是否符合要求;根据力学知识推导出卡盘夹紧力理论计算公式,同时使用有限元分析软件,分析离心力对夹紧力损失的影响。最后根据动力卡盘旋转工作时卡爪在离心力作用下出现的夹紧力损失,编写PLC程序控制伺服电机补偿夹紧力损失,实现夹紧力精确控制;通过触摸屏监视在不同转速下伺服电机对动力卡盘夹紧力损失的补偿,最后将伺服动力卡盘安装于数控车床上,以数控机床作为试验平台对伺服卡盘的夹紧力、夹紧位移等一系列性能进行指标测试。该设计可确保动力卡盘在不同转速时夹紧力恒定方面符合设计要求,达到预期的效果,值得进一步改进和优化。