王睿，唐思文，刘德顺，刘骞，卞凯，李佩真

（湖南科技大学 a.机械设备健康维护湖南省重点实验室b. 深海深地矿产资源开发技术与装备教育部工程研究中心，湖南 湘潭 411201）

随着产品制造精度的要求不断提高，零部件的小微化已成提高产品精度的必然选择，微细加工技术已迎来技术革新的热潮，对微刀具的力学性能提出了更高要求[1]。对于金属连续微切削加工，高负载环境下的切屑流与前刀面的相互摩擦，以及刀具刃圆半径-吃刀深度间的尺寸效应，是导致微刀具磨损、失效的主要原因[2-3]。大量研究表明，表面涂层技术可以有效提高刀具的力学性能[4-7]，不同材料的涂层对刀具的强度、硬度、耐磨性等力学性能的提升各不相同[8-9]。诸多研究学者仅考虑了普通刀具表面的宏观强化处理，对微细刀具的表面强化却鲜有报道。

微切削刀具的刃圆半径与切削厚度处于同一数量级，因此比普通刀具的切削机理更加复杂[10-11]。其加工载荷形式从以剪切为主（传统切削）变化到以摩擦、挤压或耕犁为主[12]。同时，刀具的几何结构也降低了刀具的刚性，导致切削过程中损耗、折断现象严重[13-14]。现阶段，传统的物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）表面涂层技术已不再适用于微细切削领域。D. NEVES 等人[15]制备了CVD 涂层刀具，发现CVD 涂层缺陷表现为涂层内部含有3 μm 的气泡，其尺寸大小已与微切削用量的数量级相当。J.GERTH 等人[16]对干切削下的PVD 涂层滚刀磨损状况进行了系列研究，结果表明，随着涂层厚度的增加，内部应力会迅速增大，导致刀具钝圆半径磨损剧烈。……