高速加工工具系统是指高速机床主轴与刀具的联接系统，其性能直接影响机床的加工质量、刀具寿命等。传统的工具系统忽略了高速时离心力的影响，导致其在高速时精度、刚度、刀具装卸、安全性方面产生一系列问题，在这种情况下，以HSK为代表的空心短锥双面定位新型工具系统应运而生。但由于对工具系统性能要求不断提高，HSK工具系统就暴露出一些不足，如主轴/刀柄接口极限转速低，高速下定位精度和联接刚度显著下降等。一个重要原因就在于高速时主轴孔和刀柄的离心膨胀量不一致，有效的解决此问题成为提高工具系统性能的关键。针对上述问题，在主轴上设计一套补偿系统对主轴/刀柄接口的离心膨胀进行动态补偿。以新型高速主轴/刀柄接口为研究对象，对接口变形规律进行理论研究，并利用有限元对接口应力分布及联接特性进行了数值模拟，主要研究工作如下：(1)动态补偿高速主轴/刀柄接口结构设计根据高速主轴尺寸以及设计要求，结合相关理论计算，确定了补偿系统各部分结构、基本尺寸、安装方法等，并对部分关键尺寸进行优化。(2)高速主轴/刀柄接口力学模型的建立依托弹性力学理论，建立动态补偿工具系统接口变形的力学模型，并从理论上分析主轴/刀柄接口变形规律，求解得到接口接触应力和应变与主轴转速之间的函数关系，为接口变形规律的数值模拟提供理论参考。(3)高速主轴/刀柄接口变形规律的有限元数值模拟利用有限元方法，对接口变形及应力分布规律，接口的联接刚度、极限转速等进行研究，分析主轴转速、夹紧力、过盈量的大小对接触应力以及联接刚度的影响规律，并与HSK工具系统接口做对比分析。