高速刀具研究主要包括几个方面：刀具材料、刀具结构与几何形状、刀具的装夹系统及刀具平衡等。

　　刀具材料

　　高速切削刀具材料主要有：金刚石、立方氮化硼、氧化铝基和氮化硅基复合陶瓷、表面涂层硬质合金、超细晶粒硬质合金等。

　　刀具结构与几何形状

　　刀具结构和几何形状是决定刀具使用性能的重要因素。结构决定刀体和刀片的空间位置和安排的稳定性，保证刀具的刚性和容屑空间，又要使尺寸紧凑，还有使用的灵活与多变性。

　　现在对刀具结构和几何形状的研究注重以“切削模型” 为设计依据，便于尺寸调节和刀具几何角度调节，可在不同工序中使用的组合刀具，即“复合刀具”和“模块化刀具”。为的是提高加工效率，保证加工质量的稳定和降低成本。

　　刀具的装夹系统

　　刀具高速旋转时要保持平衡，要有高接触精度、高的刚性、高的夹紧可靠性。而一般加工中心机床主轴孔是7：24圆锥孔，使用7：24锥度的刀柄，在高速切削中暴露出刚性不足，换刀后刀具径向与轴向尺寸不稳定，端口处扩张造成刚度下降并影响动平衡。目前，在此领域的研究比较多。

　　如：以HSK为代表的短锥柄两面接触刀柄，这是一种7：24锥度的中空结构式两面接触刀柄。拉紧是依靠空心锥柄的收缩变形达到端面的接触，在高速旋转时主轴锥孔扩胀，锥柄恢复弹性变形，继续保持锥面和端面的接触，应用这样的刀柄刀具的金属切除率可提高50%。

　　近年来，德国、美国、日本等国开发了不同的适合于高速切削的刀柄结构系统。用得最多的德国阿亨大学开发的HSK刀柄系列，已列入了国际标准，锥度用1：10。美国肯纳金属公司开发了KM刀柄系列，也是用1：10锥度。日本开发了BIG-PLUS刀柄系列，属于7：24锥度的改进型。瑞典山特维克可乐满公司开发了CAPTO刀柄系列，是1：20的空心短锥结构。

　　刀具平衡

　　随着高速切削技术的发展，对高速刀具提出的动平衡要求越来越高。不仅要求刀具的外观制造要精美，而且制造精度要高，加工质量要高，刀具寿命要长。对此刀具系统要做预平衡处理。此项研究有：刀具系统的预平衡、在线动平衡工具系统等。