张家琪，李金泉，刘意杨

在切削加工中，刀具与工件之间的高速摩擦既会缩短刀具使用寿命，也会影响工件的表面质量，而表面织构技术通过在刀具表面加工出不同形状的图案可以有效解决这一难题。

1 表面织构刀具的作用机理

刀具表面微织构技术是从鲨鱼皮、壁虎脚等非光滑表面中得到启发，通过在刀具表面加工出不同形状的微织构，从而改善刀具的性能[1]。微织构刀具的减磨机理：一方面是微织构在加工时能够储存润滑油，并形成油膜，有助于降低摩擦，减小刀具磨损；另一方面，微织构还可以捕捉切屑，防止切屑冷却后凝结成积屑瘤，降低刀-屑界面摩擦系数[2]，从而改善加工后的工件的表面质量，延长刀具使用寿命。如今，微织构的形状日益多元化，从最初的单一形状到现如今的混合型形状织构[3]（见图1）。

图1 织构形貌

目前，刀具表面织构的加工方法主要有激光加工、电火花加工、光刻技术及磨削加工等。激光加工技术因对加工表面损伤小、加工精度高，基本上可以满足所有材料的加工情况[4]，所以应用最为广泛。激光加工技术是将光束汇集成能量点，在焦点位置产生上千度甚至上万度的高温，利用高温使工件表面材料迅速熔解消失。激光加工中能量非常集中，对工件原有表面质量的影响微乎其微，加工精度可以达到纳米级，美中不足的是激光加工设备价格比较昂贵。

宋起飞[5]等在工件表面应用激光加工技术，制造出凹坑状、网格状及条纹状等形状的表面微织构，研究不同形状的微织构降低摩擦的性能。……