针对AlCrN/TiSiN涂层在高速干切削工况中切削温度高，刀具易发生氧化磨损的难题，提出“镀膜+预氧化”方法，利用电弧离子镀技术制备AlCrN/TiSiN涂层，并对涂层进行预氧化处理形成AlCrN/TiSiN/AlCrTiSiON预氧化涂层。为验证预氧化处理对氧扩散行为的抑制作用并揭示其高温氧化失效机理，通过高温静态氧化实验、高温动态摩擦磨损实验和切削实验，对AlCrN/TiSiN/AlCrTiSiON涂层的热稳定性能、高温摩擦学行为及切削性能进行评价。采用X射线衍射仪(XRD)、能量色散谱仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)、纳米压痕仪、划痕仪、高温摩擦磨损试验机、五轴加工中心(JDMR600)对涂层的物相组成、微观形貌、力学性能、摩擦学行为及切削性能进行表征和测试。结果表明：经预氧化处理，涂层表面形成致密氧化物防护层，经不同温度的高温氧化实验，涂层中未生成新的氧化物相。随着氧化温度的升高，涂层硬度和弹性模量均呈先升高后降低的趋势，600 ℃高温氧化后涂层硬度达到最大值，为49.64 GPa；此时平均摩擦系数和磨损率均达到最低值，分别为0.48和2.83×10^-10 mm³/(N∙mm)。在高温摩擦实验中，随着摩擦温度的升高，AlCrN/TiSiN/AlCrTiSiON涂层中氧化物衍射峰强度提高，摩擦温度为700℃时，涂层磨损率达到最低值，为2.28×10^-10 mm³/(N∙mm)，出现“高摩擦，低磨损”现象；摩擦温度为800℃时，涂层摩擦系数达到最低值，为0.629。经干铣削淬火45钢试验，AlCrN/TiSiN/AlCrTiSiON预氧化涂层铣刀切削寿命比AlCrN/TiSiN涂层铣刀提升2.46倍，连续铣削120 min时，预氧化涂层铣刀切削温度比AlCrN/TiSiN涂层铣刀低68 ℃。