淬硬钢具有耐磨性好、使用寿命长的显著优点,在工模具制造领域具有广泛的用途。妨碍淬硬钢获得更广泛应用的主要问题在于淬硬钢的硬度和强度高,采用传统方法加工时加工效率低、刀具易磨损、成本高。超高速铣削技术是一种高效高精度的先进制造技术。与传统的粗加工—半精加工—热处理—磨削加工工艺比较,采用超高速铣削工艺加工淬硬钢具有明显的优势。工业发达国家在超高速铣削加工机理研究和应用方面做了大量工作,已成功地开发出工业应用的超高速铣床与加工中心。国内在这方面的发展相对滞后。为了促进超高速铣削的应用与发展,必须对超高速铣削的机理研究与应用进行深入的研究。本文的研究采用如下试验方案:①刀具:硬质合金球头精加工立铣刀:②铣削方式:顺铣、干切削;③切削用量范围:主轴转速为10000-24000rpm,背吃刀量为0.01-0.1mm,进给量为0.1-0.15mm/r;④工件材料:淬硬Cr12钢(HRC63-64)。本文通过大量试验,研究了超高速铣削淬硬Cr12钢时切削用量(切削速度、背吃刀量和进给量)对切削力的影响规律,并在试验数据的基础上,建立了超高速铣削淬硬Cr12钢时铣削力的经验公式;分析了各切削用量对工件表面粗糙度的影响规律,并采用正交试验法分析了各切削用量对工件表面粗糙度影响的大小;针对所观察到的切屑新现象,提出了自己对超高速铣削淬硬Cr12钢时切屑形成机理的见解。本文的研究表明:①超高速铣削淬硬钢具有铣削力小,工件表面粗糙度低的显著优点,但加工时应根据工艺条件合理选择切削用量,在保证加工质量的同时,取得加工效率和生产成本的平衡。②超高速铣削淬硬钢时,切屑宏观表现为颗粒极小的粒状切屑,但在扫描电镜微观照片下切屑微观形态呈锯齿状,且其齿距(绝热剪切带宽度)与切削速度、背吃刀量和进给速度有关,表明切屑内部局部应力的突变导致切削层金属发生了以剪切滑移为主的塑性变形,属于典型的绝热剪切。本研究不仅对超高速铣削机理的研究有一定的理论价值,而且具有一定的工程应用参考价值。