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集车、铣、钻、攻丝等多复合功能于一体的伺服动力刀架是高档数控机床的核心功能部件。随着伺服动力刀架技术向高分度精度和定位精度、高移动速度、高动力刀具转速、模块化方向发展,研发高性能的伺服动力刀架迫在眉睫。然而,我国伺服动力刀架的制造水平和服役性能指标与国外同类产品相比仍存在较大差距,已成为制约我国高档数控机床国产化、提升国际市场竞争力的瓶颈。本文依托国家科技重大专项(2009ZX04011-052),面向高档数控机床伺服动力刀架国产化需求,以SFY3212nh双伺服动力刀架为研究对象,研究高性能伺服动力刀架的设计与性能测试等关键技术。分析双伺服动力刀架的模块组合关系,提出双伺服动力刀架模块化特征结构,进行核心模块设计,主要包括：三级齿轮传动与赫式三齿盘锁紧的双伺服刀架本体模块、多级小齿轮传动与液压离合的动力驱动模块、具有液压抱紧装置的Y轴模块、行星轮系传动的直动力刀座和锥齿轮传动的直角动力刀座的调装模块等。为了对刀架的动力模块传递能力做出定量判断,综合考虑刀架工况、结构和材料特征、受力状态,研究了双伺服动力刀架结构强度设计校核方法,建立了刀架齿轮、赫式三齿盘等核心动力传递结构的设计计算与强度校核模型,设计出SFY3212nh双伺服动力刀架动力传递详细结构,并基于有限元法,计算了齿轮动力传递中的应力和模态。针对双伺服动力刀架静动态特性和可靠性测试要求,设计了双伺服动力刀架及动力模块的多模式空转方法并进行了负载试验,研究了多测试工位转换时序规划与信号处理方法,开发出可满足多种型号伺服动力刀架试验检测平台,同时完成了伺服刀架动力模块离合机构和数控装置可靠性试验。利用本文研发的测试平台上,对设计的SFY3212nh双伺服动力刀架进行几何精度和承载能力检验,实验结果表明各项指标均达到设计要求,此款动力刀架已经在沈阳机床生产的HTC80150数控车削中心上应用。