涂层刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化、摩擦因数小和热导率低等特性。
根据金属切削原理，在正常切削时，刀具的磨损主要包括以下几种:后刀面磨损：前刀面磨损，即月牙洼磨损：前后刀面同时磨损。
未涂层刀具，因摩擦系数大等原因存在严重的积屑瘤
涂层后的刀具，摩擦系数小，无明显积屑瘤
未涂层刀具与涂层刀具切削微观示意图
刀具涂层是指在强度和韧性较好的硬质合金或高速钢(hss)基体表面上，利用气相沉积方法涂覆一薄层耐磨性好的难熔金属或非金属化合物，涂层作为一个化学屏障和热屏障，减少了刀具与工件间的扩散和化学反应，从而减少了月牙洼磨损。涂层刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化、摩擦因数小和热导率低等特性。如图为欧瑞康巴尔查斯(oerlikon balzers)所做的涂层刀具与未涂层刀具的切削状况示意图。
物理气相沉积(pvd)是一种物理气相反应生长法。沉积过程是在真空或低气压气体放电条件下，即在低温等离子体中进行的。涂层的物质源是固态物质，经过“蒸发或溅射”后，在工件表面生成与基材性能完全不同的新的固态物质涂层。pvd涂层材料主要为 tin，ticn，crn，tialn，altin，alcrn，wc/c，dlc和金刚石等成份，不同的应用领域，需选用不同的涂层材料。涂层的厚度通常只有几个微米，硬度却是钢铁的2到5倍。欧瑞康巴尔查斯(oerlikon balzers)涂层公司发明了用铬元素取代钛元素的涂层技术，并于2004年推出了商品名为“balinit alcorna”的单层alcrn涂层。alcrn涂层的高红硬性使其在极高的热负荷下仍可保持性能稳定，在高速切削、干式(或准干式)切削加工条件应用试验证明性能优异，涂层的高硬度和抗磨损性使得可切削材料硬度达到hrc70。
贯通轴产品材料为49crmo4，热处理技术要求为:感应淬火效硬化层深度5-7mm，表面硬度50-55hrc，心部为调质组织，硬度要求35-40hrc。从理论上分析完全可以应用该涂层刀具切削热后贯通轴。
选用花键滚刀，在经欧瑞康巴尔查斯(oerlikon balzers)涂层后，进行工艺试验。工艺方法为:热前磨外圆c—滚花键d——热后c处校直——热后滚花键b，将原滚花键工序转移至热后进行加工。
在原来切削参数不变(s=250r/minf=13m/min)的情况下，加工噪音明显降低。对加工出产品进行了质量跟踪，将任意抽检10件贯通轴花键跳动及m值变动量，从记录数据可以看出，应用涂层刀具热后滚切贯通轴加工精度完全符合图纸要求，该精度要求可以取消偏离。m值变动量减小后提高了与凸缘装配后侧隙变动量，从而提高了装配精度。