戚凯峰 ，张春堂 ，赵成喜

（1.大连海洋大学 应用技术学院，辽宁 大连 116300；2.沈阳富创精密设备股份有限公司，沈阳 110168）

0 引言

随着科学技术的发展，越来越多的高硬度、高强度和耐高温等材料应用到生产实践中来，如何使它们成型成为一个难题。虽然目前有各种特种加工方法得以实现，但其高成本限制了其应用，行之有效的仍是传统的切削加工方式，这就对刀具切削性能和寿命等问题提出了较高要求。微织构刀具的出现可以在不改变刀具原有材料的基础上，通过合理构造具有一定几何形貌的前刀面达到改善刀具切削性能的目的，提高了刀具的使用寿命。目前对于微织构刀具的研究主要集中在以下几个方面。

1 微织构刀具减磨机理

通过长期观察和实践发现，并不是越光滑的表面越耐磨，恰恰相反，往往具有一定微突起、微凹坑等微观结构的表面更耐磨，减阻性能更好[1-2]。在切削塑性金属材料时，切削力和切削热来源于被切金属的弹塑性变形和前后刀面处的摩擦，尤其以前刀面处的挤压摩擦磨损最为严重。前刀面处的摩擦通常可以分为2个摩擦区，即内摩擦区和外摩擦区，如图1所示[3]。

图1 前刀面处的摩擦区及应力分布

其中85%以上前刀面处的摩擦力来源于内摩擦，所以前刀面处产生的摩擦力可近似用内摩擦来代替。通过观察前刀面处摩擦区和应力分布图可以发现，内摩擦区平均切应力达到刀屑冷焊剪切强度τs，所以前刀面处的……