决定了刀刃的微观锋利程度，为了获得锋利的刀刃，通常采用钨钴类的超细颗粒硬质合
金。目前超细颗粒硬质合金的晶粒尺寸在 0.5µm

  

左右，其切削刃圆弧半径为几微米。

    细颗粒、超细颗粒硬质合金材料的开发与应用是进一步提高刀具使用可靠性的发展方
向，其特点是不断开发刀具材料新牌号，使之更适应被加工材料和切削条件，从而达到

“

”

提高切削效率的目的。刀具制造商采取 对症下药 的策略，不断开发具有加工针对性的刀
具新牌号，如美国肯纳公司仅针对车削加工新推出的牌号就有：加工钢材的 KC9110、加
工不锈钢的 KC9225、加工铸铁的 KY1310、加工耐热合金的 KC5410、加工淬硬材料的
KC5510、加工非铁材料的 KY1615 等。与原有的老牌号相比，新牌号平均可提高切削效率
15%～20%。其次，在新牌号的开发中，更加重视基体与涂层的优化组合，以更好地实现
适用性开发的目的。此外，新牌号的开发通常还包括相应刀具槽形和几何参数的改进，以
更好适应被加工材料的特性以及不同工序对断屑的要求，并起到降低切削力、减小振动等

  

作用，使切削更加轻快、高效。
    （3

  

）刀具涂层

    涂层具有高的硬度、耐磨性和化学稳定性，可以阻止刀具－切屑－工件材料间的相互
作用，能起到热屏障作用，减轻刀具的粘着磨损、溶解磨损、表层剥落磨损等，并能有效

  

延缓刀具磨损的出现。因此涂层的应用能极大地改善刀具性能。
    

“ ”

涂层按其成分和作用可分为两大类：一类是 硬 涂层，特点是硬度高，耐磨性好；另

“ ”

一类是 软 涂层，主要作用是减少摩擦，降低切削力和切削温度。涂层按其结构可分为单
层涂层、多层涂层、复合涂层、梯度涂层、纳米多层涂层、纳米复合结构涂层等。在选用涂层

  

时，应考虑涂层的厚度、光滑性以及与基体硬质合金的兼容性等问题。
    刀具涂层的发展特点是多样化和系列化。纳米涂层、梯度结构涂层及全新结构、材料涂
层的开发与应用为提高刀具的使用性能发挥了重要作用。在层出不穷的涂层新产品中，既
有适应高速切削、干切削和硬切削的耐磨、耐热涂层，也有适应断续切削的韧性涂层，还
有适用于干切削及需要降低摩擦系数的润滑涂层。金刚石涂层也得到了进一步应用，提高
了铝合金等非铁金属和非金属材料的加工效率。多种纳米涂层（包括纳米结晶、纳米层厚
和纳米结构涂层）的实用化，使涂层性能得到更大提高。纳米涂层技术的最新成果是开发
出 TiSiN 和 CrSiN 涂层立铣刀，这两种涂层材料的粒径均为 5nm。此外，通过提高涂层表

  

面光洁度，可以提高涂层刀具的抗摩擦、抗粘结能力。

    3

  

微细铣削技术的研究

    传统的微细铣削技术研究与应用主要是采用直径几十微米至 1mm 的微型立铣刀，在
常规尺寸的超精密机床上进行微细加工。由于这些机床主要用于加工精度很高的非微小几
何尺寸零件，通常需要通过昂贵的设计和制造工艺来达到所期望的目标精度，而对于微
小零件的加工，则缺少必要的柔性，且加工成本高、效率低。微小型化的加工设备具有节
省空间、节省能源、易于重组、成本低等优点。近年来，利用微小型加工设备实现微细铣削
加工已引起人们的普遍重视，并实现了采用微型刀具在微小型机床上的微细加工过程。在
对微细铣削加工技术的研究中，研究重点主要集中于加工表面质量、切削力、刀具的磨损

  

和寿命、切屑状态、对微小零件的加工能力等方面。
    （1

  

）加工表面质量及毛刺

    在对微细加工表面质量的研究中，表面粗糙度一直是备受关注的问题。韩国的W.Wang
等人在黄铜上进行了微细铣削实验，并采用统计学方法分析了刀具直径、切削深度、主轴
转速、进给率等参数对表面粗糙度的影响，建立了一个新的表面粗糙度数学模型。研究表
明，进给率起着主要的影响作用，表面粗糙度随着刀具直径和主轴转速的增加呈线性增