3.1.3.1 刀具夾持系統(tǒng)
數(shù)控加工刀具系統(tǒng)的分類有多種方法：
1）按照刀柄的結(jié)構(gòu)分類
刀柄的結(jié)構(gòu)可分為整體式、模塊式兩大類。
（1）整體式刀柄直接安裝刀具，剛性好，但需要針對(duì)不同尺寸和結(jié)構(gòu)的刀具以及不同的機(jī)床主軸接口形式分別配備，其規(guī)格、品種繁多，生產(chǎn)過(guò)程中管理不便，但刀具系統(tǒng)在切削過(guò)程中穩(wěn)定可靠。
（2）模塊式刀柄增加了中間連接部分，裝配不同的刀具時(shí)更換連接部分即可，克服了整體式刀柄的缺點(diǎn)，但對(duì)連接精度、剛性、強(qiáng)度等都有很高的要求。
2）按刀柄與主軸連接方式分類
刀柄是高速切削的關(guān)鍵部件，起著傳遞機(jī)床精度和扭矩的作用。刀柄的一端是機(jī)床主軸，另一端是刀具。高速切削薄壁結(jié)構(gòu)時(shí)，刀柄必須具備高速加工的刀柄的一切要求，如好的動(dòng)平衡型、很高的幾何精度和裝夾重復(fù)精度和很高的裝夾剛度等。
刀柄與主軸連接方式有單面定位結(jié)構(gòu)和雙面定位結(jié)構(gòu)。
（1）單面定位結(jié)構(gòu)中，刀柄以錐面與機(jī)床主軸孔配合，端面有2mm左右間隙，常見的有BT40、BT50刀柄。這種定位結(jié)構(gòu)精度較低、剛性較差，適用的主軸轉(zhuǎn)速在10000r/min以下，不適合高速切削。
（2）雙面定位結(jié)構(gòu)中，刀柄以錐面、端面與機(jī)床主軸孔配合，這種結(jié)構(gòu)具有很好的動(dòng)態(tài)連接剛度和較好的重復(fù)定位精度，適合高速、高精度加工過(guò)程。典型的有德國(guó)的HSK工具系統(tǒng)、美國(guó)KENNAMETAL的KM工具系統(tǒng)、日本日研（NIKKEN）的NC5工具系統(tǒng)、日本的BIG-PLUGS結(jié)構(gòu)、瑞典SANDVIK的CAPT工具系統(tǒng)等。
3）按刀具夾緊方式分類
刀具夾緊方式可分為彈簧夾頭結(jié)構(gòu)、側(cè)固式結(jié)構(gòu)、液壓夾緊式結(jié)構(gòu)、熱固定結(jié)構(gòu)。
（1）彈簧夾頭結(jié)構(gòu)在數(shù)控加工中適用較多，采用ER型彈性卡爪，適用于夾持20mm以下直徑的銑刀進(jìn)行銑削加工。
（2）側(cè)固式結(jié)構(gòu)在刀柄側(cè)面設(shè)計(jì)有緊固螺釘，刀具柄部側(cè)面設(shè)計(jì)有小斜平面，裝配時(shí)采用側(cè)向夾緊，適用于切削力大的場(chǎng)合，但每種規(guī)格的刀具都需對(duì)應(yīng)配備相應(yīng)規(guī)格的刀柄，規(guī)格較多，不易管理。
（3）液壓夾緊式結(jié)構(gòu)利用液壓原理夾緊刀具，可提供較大夾緊力，刀柄成本較高。
（4）熱固式結(jié)構(gòu)利用熱脹冷縮原理夾緊刀具，裝刀時(shí)對(duì)夾持部位進(jìn)行加熱，裝入刀具后冷卻，夾持部位收縮夾緊刀具，使刀具和刀柄合二為一，刀具系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。使用這種結(jié)構(gòu)的刀柄需要配備專用的刀柄加熱
數(shù)控加工刀具
在數(shù)控加工中，刀具的使用直接關(guān)系到加工精度的高低、表面加工質(zhì)量的優(yōu)劣和加工效率高低。同普通機(jī)床上使用的刀具相比，數(shù)控機(jī)床上使用的刀具剛性好、精度高、抗振及熱變形使用壽命長(zhǎng)，切削速度高，切削過(guò)程穩(wěn)定、可靠；結(jié)構(gòu)上互換性好，便于快速換刀；刀片、刀柄等規(guī)格化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。
1．?dāng)?shù)控加工刀具材料應(yīng)具備的基本性能
（1）高硬度：刀具材料的常溫硬度一般不低于62HRC。
（2）良好的耐熱性：刀具材料在高溫時(shí)會(huì)降低硬度而導(dǎo)致失效。各類刀具材料可承受的切削溫度：高速鋼為600℃，硬質(zhì)合金為800℃～1000℃，陶瓷刀具為1200℃。
（3）較高的耐磨性：耐磨性是刀具抵抗摩擦與磨損的能力，通常刀具材料的硬度越高，硬性越好。
（4）足夠的強(qiáng)度：高速鋼抗彎強(qiáng)度最高，硬質(zhì)合金次之，陶瓷刀具最低。
（5）一定的韌性：在加工余量不均勻、斷續(xù)切削、承受沖擊與振動(dòng)的切削加工條件下，刀具有一定的韌性。硬質(zhì)合金比高速鋼的沖擊韌性低，陶瓷刀具更低。
（6）良好的熱導(dǎo)性：刀具材料的導(dǎo)熱系數(shù)越大，熱導(dǎo)性越好，切削熱容易傳出，有利于降低切削溫度。
（7）良好的抗熱振性：繼續(xù)切削時(shí)刀具承受熱沖擊和機(jī)械振動(dòng)，反復(fù)作用的熱沖擊和機(jī)械振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致刀具出現(xiàn)裂紋。彈性模量和熱膨脹系數(shù)小、導(dǎo)熱系數(shù)和抗彎強(qiáng)度大時(shí)，刀具材料的抗熱振性增加。
（8）較高的化學(xué)穩(wěn)定性：切削時(shí)，潔凈的工件金屬表面材料化學(xué)活潑性強(qiáng)，工件易與刀具材料相互擴(kuò)散。空氣中的氧、切削液中的氯、硫等易與刀具材料中的Co、WC、TiC等起化學(xué)作用，產(chǎn)生機(jī)械磨損、化學(xué)磨損和氧化磨損。
（9）良好的工藝性：刀具材料應(yīng)具有良好的鍛造、焊接、切削和磨削性能，容易制造形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的刀具。
（10）材料的經(jīng)濟(jì)性：刀具材料應(yīng)考慮自然資源情況、刀具成本等因素，以降低工件的制造成本。
