随着高速切削技术在金属零件加工领域得到广泛的应用,高速切削条件下的工件表面加工质量受到越来越多的关注。金属零件加工表面质量对零件产品的耐磨性、抗腐蚀性、配合稳定性和可靠性、抗疲劳性能和使用寿命都有着比较大的影响。高速铣削条件下的已加工表面的形成机理的本质可以概括为：在铣削加工过程中,铣削所产生的周期性非均匀应力场与温度场耦合,并作用于弹塑性材料表面,弹性回复以及塑性变形产生于材料表面,从而影响工件几何精度和表面改性层的物理和机械性能的过程”。在高速切削过程中,切削参数和刀具参数等参数对加工表面的完整性与加工质量等有着共同影响。本文通过运用仿真与实验结合的方法,针对刀具参数对加工材料切削力、表面粗糙度以及表面加工硬化影响规律的问题进行研究,以Crl2MoV模具钢为研究对象,以PCBN刀具负倒棱角度为研究点,着重研究刀具负倒棱对切削力,表面质量等的影响。本文的主要内容有以下几方面：1、利用非线性有限元分析软件Abaqus,建立了铣削过程中单齿的铣削过程模型,进行铣削加工过程模拟。本文对铣削过程中单齿铣削过程进行模拟分析,在分析中阐述和确定了研究采用的铣削模型,如材料的本构模型、材料的分离准则、刀屑间的接触和摩擦特性以及网格划分等,并详细介绍了切削模拟的过程。在单因素条件下,分析了切削速度、轴向切深、刀具负倒棱角度等单一因素对切削过程中铣削力的变化的影响趋势。2、采用高速铣削实验分析了加工参数及刀具角度对切削力的影响。利用HAAS五轴联动数控加工中心来实施了实验研究方案。实验中,采用单因素实验法,选用具有不同负倒棱角度的刀具,以及不同铣削参数对淬硬后的Crl2MoV模具钢进行铣削,通过对利用北航测力仪采集切削力数据信号进行处理分析,得到铣削参数以及刀具负倒棱角度对切削力的影响趋势。并与模拟结果进行对比,以分析所得规律的合理性。3、通过利用J-C表面粗糙度测量仪对己加工表面粗糙度进行测量。对所测粗糙度进行分析,并分别分析单因素条件下,主轴转速、轴向切深、总进给量、以及刀具负倒棱角度对加工表面粗糙度变化规律。4、通过利用MVC-1000A1显微硬度计对已加工表面的维氏显微硬度进行测量。对所得维氏显微硬度进行分析,分别分析单因素条件下主轴转速、轴向切深、总进给量、以及刀具负倒棱角度对已加工表面的维氏显微硬度的影响变化规律。