随着全球机床产业向着高效率、高精度、高速化、多功能方向的发展，大型链式刀库及凸轮式自动换刀装置的发展也是大势所趋。目前国内刀库及自动换刀装置与国外先进水平仍有较大差距。因此，大型链式刀库及凸轮式自动换刀装置的开发及研究工作具有重要意义。首先，根据合作单位提供的刀库参数，开发设计了一台容刀量为80把的链式刀库，刀柄型号为BT50，刀库最大容量1300kg，链条传送速度为20-30m/min，为提高刀具定位精度及选刀效率采用伺服电机驱动。利用Pro/e三维软件完成了链式刀库的三维建模及运动学仿真。其次，通过分析链条多边形效应形成的原因及产生的影响，为选择链条的布置方式提供了依据。对刀库中链条进行了静态、动态力学分析，建立了以链条初张力及摩擦力为未知量的各啮进、啮出点处的张力计算公式。然后，设计了链条张力检测系统，通过试验得到了链条滑动摩擦力与刀具数量及刀具分布的关系，进一步推出了链条张力的计算公式。利用链条张力计算公式计算了链条最大压轴力，进而得到了本体所承受的最大载荷。最终利用ANSYSWorkbench对本体在承受最大载荷情况下进行了静力结构分析及模态分析，根据分析结果改进本体结构。最后，以一台国产弧面凸轮式换刀装置为检测对象，设计开发了性能检测试验台，设定检测项目，制定检测方案，完成试验台装配图及详细设计，为性能检测试验做准备，为专业生产厂改进产品、提高产品性能提供了检测手段。