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(1)刀具涂層成分多元化.單涂層與基材材料的物理特性及晶格類型的不同，導致基體與涂層之間存在較大的殘余應力，結合力不強。在單涂層中加入新的元素(如加入鋯、釩和氫氟酸會提高耐磨損性，加入 硅會提高硬度并防止化學擴散，加入鋁、釔和鉻會提高抗氧化性)制備出的多元刀具涂層材料，極大地提高了刀具的綜合性能。涂層材料也已從最開始的TiN、TiAlN、TiCN發展到現在的TiSiN、TiSiCN、TiAlSiN 、AlCrN、AlCrSiN、TiBN、CrN、ZrN、Al2O3等幾十種涂層材料。為了滿足切削加工中多樣化的需求，新的涂層材料還將具有極大的發展前景。
(2)刀具涂層結構創新化.提高涂層刀具膜基結合力對刀具使用壽命有重要影響，謝峰和楊智能提出了涂層刀具結合面仿生設計的思想，將牙齒的釉質和本質類比到涂層刀具的涂層和基體，根據牙釉質與牙本 質結合面的形狀，仿生設計了由一組圓弧組成的膜基結合面。基于基體拉伸法測涂層界面結合強度的思想，利用ABAQUS有限元軟件仿真了界面結合強度。結果表明：由一組合適大小圓弧組成的結合面的界面應力 分布情況較好。所闡述的膜基結合面形狀的仿生設計將為基體表面鍍膜前的處理提供一種新的思路。
(3)切削加工綠色化.當前，我國機械加工中主要采用濕式切削法，即在金屬切削加工時，用一定的壓力和流量的液體(切削液)連續不斷的冷卻、潤滑刀具和工件加工部件的方法。但是大量使用切削液會造成 環境污染問題，同時由于切削過程中切削液產生的油煙對工人直接造成危害，誘發多種皮膚病。且從使用成本角度計，在集中冷卻液加工系統中，切削液占總成本的14%~16%，刀具成本只占2%~4%。據預測，如果 20%的切削加工采用涂層刀具干式加工，總的制造成本可降低1.6%。此外，采用高速干切削可大幅提高加工效率，提高加工精度，降低表面粗糙度，并且更適合于加工薄壁零件。因此無論從環保角度還是從加工 性能以及經濟角度考慮，制造能滿足干式切削條件的涂層刀具是綠色加工的重要發展目標。國際涂層制造商在這一領域內也屢獲進展。
