微织构刀具是为解决难切削材料的加工问题所提出的一种增强刀具切削表现的新型刀具。近年来的研究发现,在刀具表面置入特定规律的微型图案设计,会改变表面结构,使得刀-屑接触长度减小,剪切角增大,从而使切削力降低。此外,微织构还会起到收集磨屑,使切削液在刀-屑剧烈摩擦的情况下更好进入切削区,改善润滑情况的作用,从而减少表面磨损,提高刀具寿命。本文设计沟槽型与蜂窝型两种微织构形式,采用激光加工的方式在YG8硬质合金表面制备微织构。从激光加工参数与微织构设计参数出发,对微织构进行优化设计。使用理论与试验相结合的方式研究微织构参数变化对其表面润湿性与摩擦磨损性能的影响规律,并对两种性能间的关系进行讨论研究。从而获得一种具有较高减磨能力的微织构设计及优化思路。首先针对半导体激光器,推导出适合其椭圆形光斑的烧蚀阈值理论,结合实验得到光斑尺寸大小,YG8材料在多脉冲作用下的烧蚀阈值及其变化规律,用以指导激光加工参数选择。其次,研究了激光加工参数对YG8硬质合金表面微织构形貌的影响。采用正交试验法与单因素试验法分别讨论了激光加工参数对微沟槽形貌完整度与结构参数的影响规律。实验发现,激光功率与脉冲重复频率是对微织构形貌完整度影响最大的两个因素。不同激光参数对微织构尺寸影响也各有不同。这为之后制备微织构表面试样进行性能研究提供参考。再次,针对沟槽型与蜂窝型两种微织构形式,使用经典的Wenzel与Cassie-Baxter接触模型,推导出理论接触角公式,得到微织构参数对接触角的理论影响规律。发现在Wenzel接触状态下,相同织构密度下蜂窝型表面亲水性比沟槽型表面更强。制备不同微织构表面并进行了润湿性实验,发现微织构密度越大时接触角越大,微沟槽深度则会影响液体渗透效果。最后,还对两种微织构表面进行了在干/湿状态下的摩擦磨损实验,对比了不同织构及不同摩擦方向时的摩擦系数与磨损形貌,分析了表面微织构的磨损机制与其在干/湿状态下的减摩机理。结果发现,干摩擦下微织构通过收集磨屑来减小磨损。由于收集磨屑效率更高,摩擦方向与微沟槽方向垂直时其减磨能力更强。湿摩擦下微织构储存切削液,能够实现更好润滑效果。将微织构变化带来的润湿性与摩擦磨损性能进行比较研究,发现在织构密度较大时,微织构表面越亲水,渗透效果越好时摩擦系数越小,磨损也更低。总的来说,表面润湿性更好的表面有着更强的减磨效果。本文对激光加工硬质合金表面微织构,润湿性与摩擦磨损性能的相关研究,为微织构表面的制备,优化设计思路提供了新的参考,对微织构刀具设计具有重要的指导意义。