刀具“铠裝”，即刀具塗層。眾所周知，刀具表面塗層技藝是應市場需求而擴展起來的一項優質表面改性技藝，由於該項技藝可使切削刀具獲得優良的彙總機械性能，不僅可有效地提高刀具使用壽命，而且還能大幅度地提高機械加工效率，因此該項技藝已與材料、加工工藝並稱為切削刀具製造的三大關鍵技藝。為滿足現代機械加工高效率、高精度、高可靠性的要求，世界各國都十分註重塗層技藝的擴展。

　　依據不同應用場合選擇正確的刀具塗層是確保高效加工最重要的因素之一。正確選擇塗層可以降低每個項目或每件成本，因為這樣可以降低摩擦;減少熱漲冷縮，降低切削力;提高進給速度和轉速;改善工件表面質最並降低停機時間。針對某特定應用場合選擇正確的塗層可能是件復雜而費勁的工作。市場上可以見到的每種塗層都有其優缺點，而選擇不當則會縮短刀具壽命並使問題雪上加霜。

　　目前已有許多種刀具塗層可供選擇，包括PVD塗層、CVD塗層以及交替塗覆PVD和CVD的復合塗層等，從刀具製造商或塗層供應商那裏可以很容易地獲得這些塗層。本文將展現一些刀具塗層共有的屬性以及一些常用的PVD、CVD塗層選擇方案。在確定選用何種塗層對於切削加工最為有益時，塗層的每一種特性都起着十分重要的作用。

　　(1)硬度

　　塗層帶來的高表面硬度是提高刀具壽命的最佳方式之一。一般而言，材料或表面的硬度越高，刀具的壽命越長。氮碳化钛(TiCN)塗層比氮化钛(TiN)塗層具有更高的硬度。由於增加了含碳量，使TiCN塗層的硬度提高了33%，其硬度變化範圍約為Hv3000～4000(取決於製造商)。表面硬度高達Hv9000的CVD金剛石塗層在刀具上的應用已較為成熟，與PVD塗層刀具相比，CVD金剛石塗層刀具的壽命提高了10～20倍。金剛石塗層的高硬度和切削速度可比未塗層刀具提高2～3倍的能力使其成為非鐵族材料切削加工的不錯選擇。

　　(2)耐磨性

　　耐磨性是指塗層抵抗磨損的能力。雖然某些工件材料本身硬度可能並不太高，但在生產過程中添加的元素和采用的工藝可能會引起刀具切削刃崩裂或磨鈍。

　　(3)表面潤滑性

　　高摩擦系數會增加切削熱，導致塗層壽命縮短甚至失效。而降低摩擦系數可以大大延長刀具壽命。細膩光滑或紋理規則的塗層表面有助於降低切削熱，因為光滑的表面可使切屑迅速滑離前刀面而減少熱量的產生。與未塗層刀具相比，表面潤滑性更好的塗層刀具還能以更高的切削速度進行加工，從而進一步避免與工件材料發生高溫熔焊。

　　(4)氧化溫度

　　氧化溫度是指塗層開始分解時的溫度值。氧化溫度值越高，對在高溫條件下的切削加工越有利。雖然TiAlN塗層的常溫硬度也許低於TiCN塗層，但事實證明它在高溫加工中要比TiCN有效得多。TiAlN塗層在高溫下仍能保持其硬度的原因在於可在刀具與切屑之間形成一層氧化鋁，氧化鋁層可將熱量從刀具傳入工件或切屑。與高速鋼刀具相比，硬質合金刀具的切削速度通常更高，這就使TiAlN成為硬質合金刀具的首選塗層，硬質合金鉆頭和立铣刀通常采用這種PVDTiAlN塗層。

　　(5)抗粘結性

　　塗層的抗粘結性可防止或減輕刀具與被加工材料發生化學反應，避免工件材料沈積在刀具上。在加工非鐵族金屬(如鋁、黃銅等)時，刀具上經常會產生積屑瘤(BUE)，從而造成刀具崩刃或工件尺寸超差。一旦被加工材料開始粘附在刀具上，粘附就會不斷擴大。例如，用成型絲錐加工鋁質工件時，加工完每個孔後絲錐上粘附的鋁都會增加，以至最後使得絲錐直徑變得過大，造成工件尺寸超差報廢。具有良好抗粘結性的塗層甚至在冷卻液性能不良或濃度不足的加工場合也能起到很好的作用。

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