對(duì)刀具基體材料的優(yōu)化改進(jìn)可以提高刀具的切削性能。例如，伊斯卡(Iscar)公司用于加工鋼件的Sumo Tec刀片牌號(hào)的基體材料具有較好的抗塑性變形能力，從而能減小硬脆的刀片涂層產(chǎn)生微裂紋的可能性。通過對(duì)Sumo Tec刀片的二次加工，減小了其涂層的表面粗糙度和微裂紋，從而降低了刀片表面的切削熱以及由此引起的塑性變形和微裂紋。此外，一種加工鑄鐵用刀片的新型基體具有更好的耐熱性，從而可以采用更高的切削速度進(jìn)行加工。 
選擇正確的涂層 
涂層也有助于提高刀具的切削性能。目前的涂層技術(shù)包括： 
①氮化鈦(TiN)涂層：這是一種通用型PVD和CVD涂層，可以提高刀具的硬度和氧化溫度。 
②碳氮化鈦(TiCN)涂層：通過在TiN中添加碳元素，提高了涂層的硬度和表面光潔度。 
③ 氮鋁鈦(TiAlN)和氮鈦鋁(AlTiN)涂層：氧化鋁(Al2O3)層與這些涂層的復(fù)合應(yīng)用可以提高高溫切削加工的刀具壽命。氧化鋁涂層尤其適合干式切削和近干切削。AlTiN涂層的鋁含量較高，與鈦含量較高的TiAlN涂層相比，具有更高的表面硬度。AlTiN涂層通常用于高速切削加工。 
④氮化鉻(CrN)涂層：這種涂層具有較好的抗粘結(jié)性能，是對(duì)抗積屑瘤的首選解決方案。 
⑤金剛石涂層：金剛石涂層可以顯著提高加工非鐵族材料刀具的切削性能，非常適合加工石墨、金屬基復(fù)合材料、高硅鋁合金和其他高磨蝕性材料。但金剛石涂層不適合加工鋼件，因?yàn)樗�與鋼的化學(xué)反應(yīng)會(huì)破壞涂層與基體的粘附性能。 
近年來，PVD涂層刀具的市場份額有所擴(kuò)大，其價(jià)格也與CVD涂層刀具不相上下。CVD涂層的厚度通常為5-15μm，而PVD涂層的厚度約為2-6μm。在涂覆到刀具基體上時(shí)，CVD涂層會(huì)產(chǎn)生不受歡迎的拉應(yīng)力;而PVD涂層則有助于對(duì)基體形成有益的壓應(yīng)力。較厚的CVD涂層通常會(huì)顯著降低刀具切削刃的強(qiáng)度。因此，CVD涂層不能用于要求切削刃非常鋒利的刀具。 
在涂層工藝中采用新的合金元素可以改善涂層的粘附性和涂層性能。例如，伊斯卡公司的3P Sumo Tec處理技術(shù)能提高PVD和CVD兩類涂層的韌性、光滑程度和抗崩刃性能。Sumo Tec涂層技術(shù)還能減小摩擦，從而降低加工中的能量消耗，同時(shí)提高對(duì)積屑瘤的抵抗能力。 
Sumo Tec涂層工藝可以減少刀片在CVD涂層后冷卻時(shí)因收縮率不同而在刀片表面產(chǎn)生的微裂紋。同樣，該工藝還能消除PVD涂層時(shí)在涂層表面產(chǎn)生的有害液滴，從而使涂層表面更光滑，使刀片在加工時(shí)切削溫度更低、壽命更長、形成更理想的切屑流，以及能采用更高的切削速度。 
另一個(gè)例子是伊斯卡公司的 Do-Tec涂層技術(shù)。該技術(shù)可在中溫CVD Al2O3涂層上沉積一層TiAlN PVD涂層。這種復(fù)合涂層具有很好的耐磨性和抗崩刃性，非常適合用于高速切削鑄鐵的各種刀片牌號(hào)，其預(yù)期的切削速度可達(dá)到650-1200sfm以上(取決于工件材料的類型和加工條件)。 
切削刃的制備 
在許多情況下，刀片切削刃的制備(或稱刃口鈍化)已成為決定加工成敗的分水嶺。鈍化工藝參數(shù)需根據(jù)特定的加工要求而定。例如，用于高速精加工鋼件的刀片對(duì)刃口鈍化的要求就與用于粗加工的刀片有所不同。刃口鈍化可應(yīng)用于加工幾乎任何類型碳鋼或合金鋼的刀片，而在加工不銹鋼和特殊合金材料的刀片上，其應(yīng)用則有一定限制。鈍化量可以小至0.007mm，也可以大到0.05mm。為了在條件惡劣的加工中起到增強(qiáng)切削刃的作用，還可以通過刃口鈍化形成微小的T型棱帶。 
一般來說，用于連續(xù)車削加工以及銑削大部分鋼和鑄鐵的刀片需要進(jìn)行較大程度的刃口鈍化。鈍化量取決于硬質(zhì)合金牌號(hào)和涂層類型(CVD或PCD涂層)。對(duì)于重度斷續(xù)切削加工刀片，對(duì)刃口進(jìn)行重度鈍化或加工出T 型棱帶已成為一種先決條件。根據(jù)不同的涂層類型，鈍化量可接近0.05mm。 
與此相反，由于加工不銹鋼和高溫合金的刀片容易形成積屑瘤，因此要求切削刃保持鋒利，只能進(jìn)行輕微鈍化(可小至0.01mm)，甚至還可以定制更小的鈍化量。同樣，加工鋁合金的刀片也要求具有鋒利的切削刃。 
例如，伊斯卡公司生產(chǎn)各種具有螺旋切削刃的刀片，這種切削刃的廓形是圍繞一個(gè)圓柱面沿軸向均勻移動(dòng)而形成的。這種近似于螺旋線的螺旋刃設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)之一是切削運(yùn)動(dòng)更平滑。與直線刃的切削方式不同，螺旋切削刃模擬了螺旋槽立銑刀的運(yùn)動(dòng)方式。切削刃是在“螺旋”運(yùn)動(dòng)中逐漸進(jìn)入切削，而不是全部同時(shí)進(jìn)入切削，從而可減輕顫振，獲得更好的加工表面光潔度。 
此外，螺旋切削刃能承受更大的切削負(fù)荷，獲得更高的金屬去除率，同時(shí)還能減小應(yīng)力。由于作用于刀具的切削壓力和切削熱降低，因此螺旋切削刃的另一個(gè)優(yōu)勢是可以延長刀具壽命。 
了解刀具磨損的機(jī)理，并采用新技術(shù)與之抗衡，可以提高刀具壽命和加工效率。在如今的市場上，企業(yè)不僅要在本地競爭，而且還要參與全球競爭，因此，充分利用自己的全部競爭優(yōu)勢至關(guān)重要。