随着现代制造业的快速发展,我国对高性能数控机床的需求不断提升。机床动力卡盘作为数控车床中最常用的工件夹具,是工件与机床电主轴相互连接的接口,在加工过程中卡盘主轴的振动问题直接影响着零件的加工质量,因此监测卡盘主轴振动情况并进行诊断校正对于提高机床性能有着重要的现实意义。但是传统的测试仪器存在着成本高、扩展性差、便捷化程度低等缺陷,已经无法满足现代工业多样化的需求。据此,本文结合国家科技重大专项项目——“高档数控机床与基础制造装备”课题要求,以虚拟仪器技术为基础,开发了一套能够在线监测并且实现卡盘动平衡和转动惯量测量的机床动力卡盘综合性能测试系统。论文首先对动平衡测量、转动惯量测量以及虚拟仪器技术在卡盘综合性能测试中的应用进行了功能设计,深入研究了动平衡和转动惯量测量的相关理论及关键技术,在此基础上设计实现了一种机床动力卡盘综合性能测试方法,完成系统总体设计,包括硬件平台搭建和软件系统开发。在动平衡测量部分,采用影响系数法对机床动力卡盘主轴平衡进行理论推导、计算,建立不平衡量求解数学模型,并从混合信号中有效提取卡盘振动信号,在此基础上,基于相关分析方法对卡盘振动幅值和相位进行提取,并通过与传统FFT提取法仿真对比,验证了相关分析法良好的提取效果和可行性。在转动惯量测量部分,针对现有转动惯量测量需要拆卸转子和对测试环境要求高的缺陷,提出基于电机系统自由减速过程的卡盘转子转动惯量的测量方法,并进行了数学推理。完成了基于Lab VIEW平台的软件开发,同时,构建了相对应的SQL数据库,实现了测量数据的离线管理、查询和分析。作为机床动力卡盘综合测试系统,本文将动平衡测量部分、转动惯量测量部分和数据库查询部分进行了集成,用户在使用时根据功能需求,便可实现功能模块的切换。为了验证本文开发的综合测量系统的可行性,在基于PC-DAQ虚拟仪器系统的机床主轴模拟实验台进行测试实验,经实验证明:本系统平衡效果好、惯量测量精度高、可靠实用,具有一定的工程应用价值。