随着机械加工技术的发展,金属切削对刀具性能的要求越来越高。刃口钝化是刀具制造过程中的改善刀具切削性能的关键技术,钝化后刃口的微观几何形状对刀具的加工性能和使用寿命有重要影响。一般采用钝圆半径描述刃口锋利程度,但是钝化后的刃口轮廓是微米级别的复杂形状,不是规则的圆弧,使用简单的钝圆半径无法准确描述刃口形状。刃口形状的精确描述方式目前还没有统一的标准。实际生产中对刃口钝化的形状控制也缺乏理论依据。针对不同钝化形状刀具的切削性能也没有系统的研究。本文首先根据钝化后刀具刃口微观几何形状的特点,结合现有的刃口描述方法提出了一种新型的刃口表征方法。该方法使用五个形状参数将刃口分为前、后刀面钝化区域和过渡区,可以直观地描述钝化后的刃口形状。基于该表征方式提出了解析法和几何法的刃口轮廓拟合过程,证明了该方法的可行性。基于该表征方法,借助金属切削原理分析了刃口形状对切屑成型和切削力的影响。借助立式毛刷钝化机,获得了不同形状刃口的硬质合金刀片。使用这些钝化过的刀片进行了42Cr Mo的干式切削实验,分析了刃口形状对前、后刀面的磨损程度和切屑形状的影响。根据钝化刀片的刃口形状建立三维和二维模型,并基于Deform软件建立了有限元切削模型,借助实验结果和仿真结果优化了Usui磨损模型。最后根据新型表征法的五个形状参数设计了正交切削实验。通过二维直角切削仿真,分别获得切削力、切削温度、刀具磨损程度、工件表面残余应力等切削性能指标,分析了形状参数中影响切削性能的显著因素。总结出刃口形状对切削性能的影响规律并提出了刃口钝化应遵循的原则,为今后刃口钝化形状的研究提供了新的思路。