为满足常规机床超低温内冷式改造需求，设计了超低温内冷式刀柄，提出了内层旋转、外层静止的刀柄双层构型思路，分析了刀柄的传热过程及强度可靠性并进行了结构优化，利用热-流-固耦合数值模拟验证了刀柄的温度场、整体形变与强度。在此基础上，研制出超低温内冷式刀柄一套，开展了几何精度与热平衡温度测试。研究结果表明：刀柄隔热性能良好，且在稳定工作状态下可保持较高的几何精度，可满足常规机床的超低温内冷式加工需求，为超低温清洁切削技术的深入研究奠定了基础。
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