钛合金是典型难加工材料，在高速切削加工过程中存在刀-屑接触面积小、应力大、切削温度高、刀具粘结磨损与扩散磨损严重等问题，造成钛合金切削加工效率和质量均较低。降低刀具磨损、提高加工效率和质量成为钛合金切削加工的重要难题。此外在高速切削加工钛合金中，由于刀具和被加工材料表面发生剧烈摩擦，局部区域内冷却液无法充分浸润、无明显冷却效果导致其切削温度急速升高，刀具磨损机制也由传统磨粒磨损转变为崩刃、高温氧化、粘结及扩散磨损耦合机制，同时局部高温易引发硬质合金合计刀具基体热脆性转变而发生崩刃。因此，面向钛合金高速切削加工的刀具涂层在高速加工服役环境下应具备光滑、强且韧、自润滑、防粘及隔热功能。本文：1）采用高功率脉冲溅射（HiPIMS）技术制备光滑加工涂层；2）采用原位探针测量沉积等离子体特性，基于等离子体能量调控涂层结构及性能，获得强韧涂层；3）采用自润滑及多层结构设计，降低钛合金加工切削力及材料粘结，提升涂层刀具服役寿命，取得良好加工应用效果。

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