制造業(yè)的所有階段都在生產(chǎn)高質(zhì)量零部件的過(guò)程中發(fā)揮了重要作用，刀柄幫助了許多制造商處理了航空航天工業(yè)領(lǐng)域所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

　　如今的航空航天加工業(yè)，正面臨幾個(gè)刀柄方面的挑戰(zhàn)——加工材料很困難，金屬切除率達(dá)不到要求，繁冗的組件還需要長(zhǎng)而笨拙的道具懸伸。在這些情況下，刀柄必須完美地執(zhí)行，并提供強(qiáng)大的夾持力、高精度和振動(dòng)控制，因?yàn)樵诤娇蘸教旃S里，任何階段一個(gè)刀柄產(chǎn)生的故障都會(huì)導(dǎo)致時(shí)間和金錢(qián)上的巨大損失。

　　為了避免這樣的結(jié)果，許多航空航天工廠用機(jī)械刀柄系統(tǒng)代替其他流行的使用熱力或液壓系統(tǒng)功能的刀柄系統(tǒng)。先進(jìn)的機(jī)械刀柄系統(tǒng)不僅提供了高水平的夾持力，而且還為極低的TIR率提供最有可能的振動(dòng)衰減，以提高刀具壽命，并提升零部件表面光潔度。

　　航空航天工廠選擇機(jī)械系統(tǒng)的主要原因之一是簡(jiǎn)單明了的：他們經(jīng)歷了多次失敗，往往是由于刀具拔出、振動(dòng)或者跳動(dòng)。例如，我們可以想到，一個(gè)典型的具有JIT配送環(huán)境的航空航天工廠，已經(jīng)將一星期的加工時(shí)間價(jià)值轉(zhuǎn)化成一個(gè)巨大的飛機(jī)翼梁。然后，在加工過(guò)程結(jié)束的時(shí)候，銑刀退出刀柄，此時(shí)飛機(jī)翼梁只變化了0.060"這樣一個(gè)不明顯的量。

　　舉例來(lái)說(shuō)，從一塊價(jià)值10萬(wàn)美元的鈦合金原料板上加工一個(gè)大型航空航天組件是不罕見(jiàn)的，當(dāng)其完成四分之三時(shí)就已經(jīng)價(jià)值50萬(wàn)美元了，所以除了所浪費(fèi)的加工時(shí)間外，在這一點(diǎn)上如若退出刀具，將會(huì)造成巨大的損失。

　　防止刀具拔出

　　為了努力地防止切削刀具的拔出，航空航天工廠往往會(huì)采取自己動(dòng)手的方法。這些自制解決方案包括在刀具里利用電火花工藝加工一些孔，這樣便可以將驅(qū)動(dòng)銷插進(jìn)孔里使刀具保持原位。

　　雖然機(jī)械刀柄系統(tǒng)提供了令人難以置信的控制能力，但是模具制造商還是通過(guò)鎖定刀具來(lái)防止其拔出這樣的方式，以此來(lái)繼續(xù)積極地發(fā)展能提供更高安全性的機(jī)械系統(tǒng)。

　　“隨著系統(tǒng)可以更改一個(gè)切割工具的刀柄，刀架制造商通常會(huì)開(kāi)發(fā)一套專利系統(tǒng)，并同意切削工具公司為了特殊的刀架系統(tǒng)而修改他們的切削工具.”

　　也有其他的鎖定系統(tǒng)，使用特殊的ER夾頭來(lái)增加長(zhǎng)度。這個(gè)額外的固體部分將有一個(gè)凸節(jié)或銷，由于工具會(huì)轉(zhuǎn)向夾具背面的位置從而使得這個(gè)凸節(jié)或銷能夠嵌入在切削工具的凹槽里。鎖住系統(tǒng)凹槽的末端位置是很可靠的。

　　這樣做的缺點(diǎn)是，切削刀具凹槽末端很少是直的，因此由于刀具末端有一個(gè)典型的錐狀物存在，從而在刀具對(duì)接的時(shí)候就不會(huì)有牢固的插孔。為了獲得最大的保持力，整個(gè)彈簧夾頭必須夾緊切割器，但由于夾頭頂部有一個(gè)固體部分，所以僅僅需要將夾頭的背面夾緊即可。

　　相對(duì)于刀柄上的標(biāo)簽或者磨削出的特殊凹槽圖案，使用了一種特殊的螺紋嵌件或鍵，從而不再需要改變刀具。只要刀柄有一個(gè)普通標(biāo)準(zhǔn)的韋爾登型平面，就可以讓工廠使用任何現(xiàn)成的工具。

　　為了將切割器鎖定到位，刀具系統(tǒng)的小插件被放置在切割器的韋爾登型平面上。插入件的底部剖面與韋爾登型平面相匹配，且其外露的螺紋與PG筒夾的內(nèi)部螺紋相匹配。用戶將插入件保持原位，同時(shí)將工具滑至夾頭。夾頭被旋轉(zhuǎn)以便它的螺紋與插入件吻合，然后想盡一切辦法將工具擰緊到夾頭上。該切割器的夾頭組件被壓入到一個(gè)powRgrip刀具系統(tǒng)中，并且一個(gè)特殊的外部螺母擰緊到托架上，以增加拔出的安全性。

　　據(jù)麥克亨利說(shuō)，航空航天工廠一直在研究，希望使得刀具壽命變得更長(zhǎng)。當(dāng)為渦輪葉片加工特殊材料時(shí)，例如，得到了額外的幾分鐘切割時(shí)間，或者甚至使用一個(gè)切割工具可以多加工出一個(gè)零部件，可能看起來(lái)像是不起眼的收益，但這些都意味著成本的顯著減少，并且節(jié)約了時(shí)間。此外，許多用于航空航天領(lǐng)域的刀具價(jià)格都很昂貴，而且常常在變鈍后不能重新被磨快，所以在這些情況下較長(zhǎng)的刀具壽命可以降低工具的成本。

　　采用如今的先進(jìn)刀具來(lái)實(shí)現(xiàn)壽命的最大化在很大程度上取決于它們連接到機(jī)床主軸的刀柄。由于在航空航天工廠里機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給率持續(xù)增加，所以刀柄的減振能力成為更重要的因素。如果刀柄控制得更好或者能更好地減振，那么刀柄的TIR則會(huì)更緊。而刀柄的TIR更緊，將會(huì)有助于提高工具的壽命，以及提高零件的精度和表面光潔度。

　　機(jī)械刀具夾緊系統(tǒng)可以提供低至大約幾微米的TIR等級(jí)。例如powRgrip刀具可確保同心度(TIR)，工具長(zhǎng)度達(dá)到3xD(直徑)時(shí)其偏差低于3μ(0.0001")，并且長(zhǎng)度在調(diào)整前其重復(fù)精度小于10μ(0.0004")。

　　由于刀柄和夾頭之間具有功能性的接觸面，將會(huì)實(shí)現(xiàn)更大的減振效果。這種刀具要比非機(jī)械系統(tǒng)如熱縮刀具擁有更好的吸振功能。

　　振動(dòng)產(chǎn)生于切割工具，或者甚至來(lái)自于獲取加工零件的夾具系統(tǒng)——通過(guò)切割工具，進(jìn)入刀柄系統(tǒng)，再到機(jī)床主軸，最后回來(lái)進(jìn)行工件表面光潔度的加工。振動(dòng)得以發(fā)生是由于沿主軸刀架接口的任何地方都不能吸收振動(dòng)。

　　刀具系統(tǒng)通過(guò)創(chuàng)建麥克亨利所提到的材料斷裂來(lái)吸收振動(dòng)。吸收振動(dòng)的過(guò)程始于一個(gè)切割工具，其主要由高速鋼、硬質(zhì)合金和鈷制成，且每一種材料都有其固有的振動(dòng)頻率或諧波。切割工具被固定在一個(gè)夾頭中，該夾頭也是由一種特殊類型的鋼制成，然后將切割工具插入到一個(gè)由一種不同類型的鋼制成的刀架中。