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高速切削技术具有生产效率高、加工精度高和加工成本低等优点,在航空航天、汽车、模具等制造领域具有广阔的应用前景。相对于非金属材料和有色金属来说,黑色金属及一些难加工材料尚不能很好地利用高速切削技术。因此,如何快速将高速切削技术应用到黑色金属及难加工材料的加工上来成为亟待解决的技术难题。本文通过PCBN和陶瓷两种材质的刀具对淬硬模具钢Crl2MoV进行高速车削,深入研究了高速切削时的切削力、表面粗糙度、刀具磨损以及切屑形态的基本规律,为高速切削技术应用于高淬硬材料的加工奠定了一定的理论基础。切削力正交试验的结果表明：切削力的大小随着切削速度的增大而减小,随着进给量和背吃刀量的增大而增大,随着刀尖圆弧半径的增大径向力增大很明显。在相同条件下,与陶瓷刀具相比,PCBN刀具切削时的切削力较小。表面粗糙度正交试验的结果表明：表面粗糙度随着切削速度的增大而减小,随着进给量和背吃刀量的增大而增大,随着刀尖圆弧半径的增大出现先减小后增大。在相同条件下,与PCBN刀具相比,陶瓷刀具加工后的工件表面粗糙度较小。刀具磨损的试验结果表明：切削速度对刀具寿命影响较大,当切削速度过高时(>241m/min),两种材质刀具寿命都迅速下降。相同的切削条件下,PCBN刀具寿命要明显高于陶瓷刀具。切削速度对刀具磨损形态有重要影响,在相对低速下切削时,PCBN刀具和陶瓷刀具磨损形态主要为月牙洼和后刀面磨损;在相对高速下切削时,两种刀具均出现破损,破损形态主要包括裂纹、崩刃和片状剥落等。PCBN刀具磨损原因主要为粘结磨损、氧化磨损和扩散磨损;陶瓷刀具的主要磨损原因有机械磨损、粘结磨损和扩散磨损,相同的切削条件下,PCBN刀具抗机械磨损的能力好于陶瓷刀具,而陶瓷刀具的抗氧化性能要好于PCBN刀具。切削速度对刀具磨损原因有重要影响,随着切削速度的增大,机械磨损和粘结磨损程度均减弱。切屑形态的试验结果表明：随着切削速度的增大,切屑向上卷曲半径增大；随着刀尖圆弧半径的增大,切屑横向卷曲半径减小,易形成碎状切屑。切削速度较低(<27m/min)时,就已经出现明显的锯齿形切屑,并且观察金相组织可知,切屑中有绝热剪切带和宏观裂纹出现。随着切削速度的增大,锯齿形切屑的锯齿化程度先增大,最后基本不变,而剪切带断裂程度不断增大,最后几乎整体断裂。