本文根据表面织构具有良好的抗磨减摩性能,将其运用在Al2O3/TiC陶瓷刀具上,制备出不同几何参数的微织构刀具、纳织构刀具和微/纳复合织构刀具。利用有限元分析和切削试验两种方法,研究织构的宽度、深度、间距和形貌对表面织构陶瓷刀具切削性能的影响规律。利用有限元法对表面织构陶瓷刀具干切削45#淬火钢的过程进行分析,结果表明：不同宽度、深度、间距的织构的置入会对刀具的切削性能产生不同影响。当织构的宽度变大时,刀具的切削力呈现出先减小后增大的趋势,宽度为20μm的刀具AW20的切削力最小；刀具的切削温度随织构宽度变大而变小；研究发现在切削过程中织构的上边沿会对切屑进行二次切削,当宽度大于或等于50μm时,二次切削现象非常明显,二次切削现象的存在不仅会增大切削力、切削温度,且二次切削产生的切屑不能从织构中清除使织构堵塞,削弱织构的减摩作用。织构的间距越小,刀屑接触区域内的织构个数越多,刀具的切削力越小、切削温度越低；间距为30μm的刀具AS30的切削力和切削温度均为最小。但是间距越小,即织构的密度越大,对刀具的应力分布影响越大。织构的深度对刀具的性能影响最小,切削力几乎不随深度的变化而变化,只有切削温度在深度变大时有略微的减小,深度越大对刀具应力分布的影响越大。综合考虑切削过程中切削温度、切削力和刀具的应力场分布,当织构的宽度、间距、深度均为50μm时可以在最大限度的降低刀具的切削力和切削温度。利用制备出的不同间距的表面织构陶瓷自润滑刀具进行干切削45#淬火钢的试验,得到的结果与仿真分析得到的切削力和切削温度的变化趋势相同。虽然微米级织构抗磨减摩性、散热性好,但它在切削过程中存在二次切削现象、容易堵塞,且陶瓷刀具有尺寸较小负倒棱,微织构加工较为困难。本文将微米级织构与纳米级织构相结合,设计了在前刀面和负倒棱上加工纳米级织构的表面织构陶瓷刀具(AN)和在前刀面、负倒棱分别加工微米级织构、纳米级织构的微/纳复合织构陶瓷刀具(AT),与单一微米级织构刀具(AW50)对比,利用有限元法分析得出无论是否在织构中涂覆固体润滑剂,这三种刀具中微/纳复合织构陶瓷刀具的切削性能最佳。利用制备出涂覆固体润滑剂的三种表面织构陶瓷刀具进行干切削试验,试验结果表面微/纳米织构刀具(ANL)的切削性能最好,其三向切削力Fx,Fy和Fz分别降低了15-20%,20-25%,15-20%左右；切削温度比刀具A00降低8%-12%；刀-屑间的摩擦系数比刀具A00降低9%-13%。表面织构自润滑刀具能够有效的减少磨损；表面织构能够在整个的切削过程中起到减摩作用。分析认为其主要作用机理为织构中的润滑剂能够有效地涂覆在刀具前刀面形成一层润滑膜,减少前刀面的摩擦剪切强度；同时微/纳织构能够减少刀屑接触长度,因此能够有效的减小切削过程中的摩擦磨损。