刀具的裝夾系統(tǒng) 
刀具高速旋轉(zhuǎn)時要保持平衡，要有高接觸精度、高的剛性、高的夾緊可靠性。而一般加工中心機床主軸孔是7：24圓錐孔，使用7：24錐度的刀柄，在高速切削中暴露出剛性不足，換刀后刀具徑向與軸向尺寸不穩(wěn)定，端口處擴張造成剛度下降并影響動平衡。目前，在此領(lǐng)域的研究比較多。 
如：以HSK為代表的短錐柄兩面接觸刀柄，這是一種7：24錐度的中空結(jié)構(gòu)式兩面接觸刀柄。拉緊是依靠空心錐柄的收縮變形達到端面的接觸，在高速旋轉(zhuǎn)時主軸錐孔擴脹，錐柄恢復(fù)彈性變形，繼續(xù)保持錐面和端面的接觸，應(yīng)用這樣的刀柄刀具的金屬切除率可提高50%。 
近年來，德國、美國、日本等國開發(fā)了不同的適合于高速切削的刀柄結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。用得最多的德國阿亨大學(xué)開發(fā)的HSK刀柄系列，已列入了國際標(biāo)準(zhǔn)，錐度用1：10。美國肯納金屬公司開發(fā)了KM刀柄系列，也是用1：10錐度。日本開發(fā)了BIG-PLUS刀柄系列，屬于7：24錐度的改進型。瑞典山特維克可樂滿公司開發(fā)了CAPTO刀柄系列，是1：20的空心短錐結(jié)構(gòu)。 
刀具平衡 
隨著高速切削技術(shù)的發(fā)展，對高速刀具提出的動平衡要求越來越高。不僅要求刀具的外觀制造要精美，而且制造精度要高，加工質(zhì)量要高，刀具壽命要長。對此刀具系統(tǒng)要做預(yù)平衡處理。此項研究有：刀具系統(tǒng)的預(yù)平衡、在線動平衡工具系統(tǒng)等。 
智能刀具的發(fā)展 
一項研究報告指出：在美國加工中心刀具的正確選擇只有50%左右，刀具只有58%的切削時間是在最佳切削速度下工作的，僅有38%的刀具完全用到刀具的壽命值。其他國家刀具的正確選擇則遠(yuǎn)低于美國。因此，提高加工效率，降低成本，研究開發(fā)“智能刀具”及多功能刀具是提高切削加工效率和精度的十分有效的方法之一。 
智能刀具通過與機床控制器的無線耦合，實現(xiàn)加工尺寸偏差的調(diào)整及對刀具耐用度的識別，并可實時采集切削過程的信息，經(jīng)數(shù)控系統(tǒng)處理后使機床始終保持在最佳狀態(tài)。 
“智能型刀具”的研究始于20世紀(jì)80年代末，它是將各種傳感器置于刀體內(nèi)，將驅(qū)動、返回、微型計算裝置、非接觸式能量和數(shù)據(jù)傳輸裝置集成在一起，實現(xiàn)刀具的微米級調(diào)整，并可由機床控制器的M指令加以控制。 
中國對“智能刀具”的研究仍處于初期階段，對智能刀具系統(tǒng)的可調(diào)性結(jié)構(gòu)研究還較少，只停留在刀具在線檢測，刀具狀態(tài)監(jiān)測與加工過程的適應(yīng)性控制等方面的研究。 
德國Mapal公司和Heller機床公司首先將該技術(shù)用在對發(fā)動機汽缸體的缸孔進行鏜削加工上，該智能刀具具有三組Mapal六邊形CBN刀片，刀具呈軸向和徑向交錯排列，最高切削速度達10000r /min。其中：兩組刀片用于半精加工，第三組刀片能自動調(diào)節(jié)，用于完成精加工工序。當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速增加時，在離心力作用下，機構(gòu)會將刀片位置調(diào)節(jié)一個預(yù)定的數(shù)值，并帶有內(nèi)置式氣動量規(guī)測量已加工的孔徑，將測量結(jié)果傳給機床控制系統(tǒng)并自動調(diào)整刀具尺寸。 
日本黛杰刀具公司也開發(fā)了在線可調(diào)刀具尺寸的“靈巧刀具”；美國肯納金屬公司研制了一種加工中心進行精確自動刀具補償精鏜刀具系統(tǒng)，這是一種微米級的模塊式、有級調(diào)整的精鏜刀具系統(tǒng)，其最小分辨率為1μm。 
帶有測量功能并可自調(diào)的切削部件及可適應(yīng)控制的和能自學(xué)的數(shù)控機床，裝有傳感器和執(zhí)行元件的智能化刀具，將是未來智能化的發(fā)展方向。