高温合金是国防和经济领域建设中不可缺少的重要材料之一,镍基高温合金Inconel718综合性能优越,广泛应用于航空航天、核能、石油化工等领域。由于其结构组织稳定、热导率低、加工硬化严重,是一种典型的难加工材料,加工过程中切削力大切削温度高,刀具磨损严重,很难保证其加工质量。本文以涂层硬质合金刀具铣削Inconel718合金为研究内容,系统地研究了涂层硬质合金刀具的选择和加工过程中切屑形态、已加工表面粗糙度、切削力及刀具失效机理。应用有限元分析软件对涂层硬质合金刀具沉积过程中残余热应力进行仿真分析。通过单层涂层刀具仿真分析,研究了涂层与基体材料性能对刀具残余热应力的影响；通过不同多层涂层仿真分析,研究了涂层结构对残余热应力的影响。为加工Inconel718合金涂层硬质合金刀具的选择提供了理论指导。应用热力学理论对刀具与工件在加工中可能发生的化学反应进行了吉布斯自由能计算,结果表明刀具材料和工件材料与周围介质及相互之间都有一定程度的化学反应。热力学计算为分析镍基合金高速切削加工过程及刀具失效提供了理论依据。采用整体硬质合金涂层刀具对Inconel718合金进行铣削实验,研究了切削参数对Inconel718合金已加工表面粗糙度的影响规律,分析了切削速度对切屑形态的影响；通过采集实验中的瞬时切削力,研究了切削力的大小及变化规律,揭示了不同切削参数对切削力的影响；采用涂层硬质合金可转位刀片对Inconel718合金进行铣削实验,研究了刀具磨损对切削力的影响,通过SEM和EDS等方法结合理论分析,综合研究了涂层硬质合金刀具铣削Ioconel718合金时的磨损形态和失效机理,为优化切削加工工艺、提高工件加工质量及刀具寿命奠定了基础。