近年来绿色制造技术成为制造业的研究热点,本文利用表面织构良好的减磨性,将微织构引入切削刀具表面,提出了微织构自润滑刀具的设计思想,进行微织构自润滑刀具的设计,实现刀具的自润滑以降低摩擦、减小磨损,克服切削液造成的环境污染、实现清洁化生产。设计了五种微织构自润滑刀具(即W-TY、W-PX、W-XW1、W-XW2和W-WG)。结合有限元方法在仿真刀具受力和切削过程的基础上,分析了影响刀具应力的微织构结构参数,得出了两种最佳的微织构自润滑刀具结构。通过有限元法计算了不同形状微织构对自润滑刀具受力的影响,得出了椭圆形微织构(W-TY)和平行于切削刃条纹状微织构(W-PX)使刀具的应力集中最小。W-TY刀具最佳结构参数为：椭圆圈数两圈,织构边缘距主副切削刃的距离L1=L2=0.15mm,槽深H=0.1mm,槽宽B=0.08mm；W-PX刀具最佳结构参数为：条纹数三条,条纹间距d=0.15mm,织构边缘距主副切削刃的距离L1=L2=0.15mm,槽深H=0.1mm,槽宽B=0.08mm。有限元法计算结果得到W-TY和W-PX刀具刀尖圆弧中点Mises应力较普通车刀减小了60%左右。通过有限元法对微织构自润滑刀具切削过程仿真,由仿真结果得到,微织构自润滑刀具有减小切削力的作用,其中W-TY刀具使平均切削力约降低了10%,W-PX刀具使平均切削力约降低了5%。微织构自润滑刀具改变了刀具温度的分布形式,使温度最高值的位置由普通车刀的刀尖处向内移动到微织构的边缘,降低了刀具切削刃上的温度。其中W-TY刀具使刀尖温度降低了40%-50%,W-PX刀具使刀尖温度降低了约30%。对制备的W-TY刀具、W-PX刀具以及普通YS8硬质合金刀具进行了切削45#钢的对比试验。切削力与切削温度的切削试验结果与仿真结果相吻合,证明了运用有限元仿真方法进行微织构自润滑刀具结构设计的可行性。