對刀具進行塗層處理是提高刀具性能的重要途徑之一。塗層刀具的出現，使刀具切削性能有了重大突破。塗層刀具是在韌性較好刀體上，塗覆一層或多層耐磨性好的難熔化合物，它將刀具基體與硬質塗層相結合，從而使刀具性能大大提高。塗層刀具可以提高加工效率、提高加工精度、延長刀具使用壽命、降低加工成本。
新型數控工具機所用切削刀具中有80％左右使用塗層刀具。塗層刀具將是今後數控加工領域中最重要的刀具品種。
⑴ 塗層刀具的種類
根據塗層方法不同，塗層刀具可分為化學氣相沉積(CVD)塗層刀具和物理氣相沉積(PVD)塗層刀具。塗層硬質合金刀具一般採用化學氣相沉積法，沉積溫度在1000℃左右。塗層高速鋼刀具一般採用物理氣相沉積法，沉積溫度在500℃左右；
根據塗層刀具基體材料的不同，塗層刀具可分為硬質合金塗層刀具、高速鋼塗層刀具、以及在陶瓷和超硬材料(金剛石和立方氮化硼)上的塗層刀具等。
根據塗層材料的性質，塗層刀具又可分為兩大類，即「硬」塗層刀具和 『軟」塗層刀具。「硬」塗層刀具追求的主要目標是高的硬度和耐磨性，其主要優點是硬度高、耐磨性能好，典型的是TiC和TiN塗層。「軟」塗層刀具追求的目標是低摩擦係數，也稱為自潤滑刀具，它與工件材料的摩擦係數很低，只有0.1左右，可減小粘接，減輕摩擦，降低切削力和切削溫度。
最近開發了納米塗層 (Nanoeoating)刀具。這種塗層刀具可採用多種塗層材料的不同組合 (如金屬／金屬、金屬／陶瓷、陶瓷／陶瓷等)，以滿足不同的功能和性能要求。設計合理的納米塗層可使刀具材料具有優異的減摩抗磨功能和自潤滑性能，適合於高速幹切削。
⑵ 塗層刀具的特點
① 力學和切削性能好：塗層刀具將基體材料和塗層材料的優良性能結合起來，既保持了基體良好的韌性和較高的強度，又具有塗層的高硬度、高耐磨性和低摩擦係數。因此，塗層刀具的切削速度比未塗層刀具可提高2倍以上，並允許有較高的進給量。塗層刀具的壽命也得到提高。
② 通用性強：塗層刀具通用性廣，加工範圍顯著擴大，一種塗層刀具可以代替數種非塗層刀具使用。
③ 塗層厚度：隨塗層厚度的增加刀具壽命也會增加，但當塗層厚度達到飽和，刀具壽命不再明顯增加。塗層太厚時，易引起剝離；塗層太薄時，則耐磨性能差。
④ 重磨性：塗層刀片重磨性差、塗層設備複雜、工藝要求高、塗層時間長。
⑤ 塗層材料：不同塗層材料的刀具，切削性能不一樣。如：低速切削時，TiC塗層佔有優勢；高速切削時，TiN 較合適。
⑶ 塗層刀具的應用
塗層刀具在數控加工領域有巨大潛力，將是今後數控加工領域中最重要的刀具品種。塗層技術已應用於立銑刀、鉸刀、鑽頭、複合孔加工刀具、齒輪滾刀、插齒刀、剃齒刀、成形拉刀及各種機夾可轉位刀片，滿足高速切削加工各種鋼和鑄鐵、耐熱合金和有色金屬等材料的需要。