Die steigenden Anforderungen an Produktivität und wirtschaftlicher Effizienz in der Zerspanungsindustrie führen zu erhöhten Anforderungen der Werkzeuge hinsichtlich Vorschüben und Schnittgeschwindigkeiten, bei gleichzeitig erhöhter Zuverlässigkeit. Um diese zu gewährleisten, müssen die Verschleißfestigkeit, thermische Stabilität und Zähigkeit der Werkzeuge zunehmend verbessert werden. Für die Bearbeitung von Kohlenstoffstählen, rostfreien Stählen und Eisengusswerkstoffen sind beschichtete Hartmetallschneideinsätze neben Cermets und Schneidkeramiken Stand der Technik. Für Anwendungen, in denen insbesondere thermische Isolation und Verschleißfestigkeit gefordert sind, werden über die chemische Gasphasenabscheidung (chemical vapor deposition, CVD) hergestellte Schichten in Dicken bis zu 30 µm eingesetzt. Die im letzten Jahrhundert entstandenen TiC, TiN und TiCN Beschichtungen wurden zu Multilagenschichten weiter entwickelt wurden, um die günstigen Eigenschaften der jeweiligen Systeme zu kombinieren. Währen der letzten beiden Jahrzehnte war eine der Hauptanstrengungen, die Struktur und Phasen sowie deren Orientierungen gezielt einzustellen. Dies gilt insbesondere für Al2O3. Die Auswahl des Grundwerkstoffes, die Abstimmung der Randzone des Substrates als auch die Kombination der Einzellagen und deren Abscheidungsparameter sind notwendig, um ein optimales Einsatzverhalten zu erreichen. Dies beinhaltet auch den Nachbehandlungsprozess, mithilfe dessen die Eigenschaften der Schneideinsätze weiter optimiert werden können. Ziel ist es, das Gesamtverständis für das Tribosystem und die Schädigung in Kombination mit der Spanbildung zu verbessern. In diesem komplexen System müssen sowohl die makroskopischen Parameter wie Schichtdicke und Aufbau, als auch die Mikrostruktur und Materialeigenschaften betrachtet werden. Für eine detaillierte Betrachtungsweise müssen auch die Grenzflächen bis hin zu einer Auflösung im atomaren Maßstab untersucht und verbessert werden. Dies gilt für jene zum Substrat als auch zwischen den einzelnen Schichtwerkstoffen. Für letztere ist insbesondere die Spannungsdifferenz infolge der Abkühlung von der Beschichtungstemperatur durch verschiedene thermische Ausdehnungskoeffizienten relevant. Diese kann maßgeblich durch Nachbehandlungsprozesse verändert werden. Für einen Schichtaufbau mit hoher Leistungsfähigkeit muss die Vielzahl der angeführten Parameter gemeinsam optimiert werden. In dieser Arbeit und den angefügten Publikationen sind Beispiele gezeigt, wie sich diese Abstimmung von Mikrostruktur und Schichtaufbau auf die Zerspanungsleistung auswirkt. Ein Überblick über die Entwicklung der CVD Schichtsysteme als auch der Herstellungstechnologie und der relevanten analytischen Methoden wird gezeigt. Ein Ausblick für neue mögliche Schichtsysteme und Eigenschaften, sowie deren Vorteile in der Anwendung wird diskutiert. Diese sind mit dem verbesserten analytischen Methoden und dem Werkstoffverständnis notwendig, um die Anforderung zukünftiger Zerspanungsprozesse zu erfüllen.