Gcr15轴承钢是一种含合金量较少的高碳铬轴承钢,同时由于其具有较高的淬透性,经过淬火、回火等热处理加工后可获得很高且均匀的硬度、优异的耐磨性以及较高的接触疲劳强度,广泛应用于制作机床的滚珠丝杆、涡轮喷气发动机喷嘴的喷口、柱塞、活门、衬套等,也可用来制造冲模、量具等工具,超硬刀具材料立方氮化硼(Cubic Boron Nitride)由于其硬度高、耐磨性及耐热性好而常被用来进行淬硬钢的硬态切削加工,在CBN刀具硬态切削淬硬钢过程中会产生很大的切削力,并伴随着大量的切削热,切削温度也会非常高,导致刀具磨损加剧。针对在超硬轴类零件的硬态切削过程中,产生切削力大以及刀具磨损加剧的现象,采用在零件表面预制凹坑织构的加工方法来降低切削力并减少刀具磨损。本文采用CBN刀具硬态切削Gcr15淬硬轴承钢,Gcr15轴承钢经淬火后硬度达到60±2HRC,选取切削速度、进给量、切削深度这三个切削参数设计三因素四水平正交实验,切削速度的水平为85m/min、94m/min、119m/min及151m/min,进给量水平为0.05mm/rev、0.1mm/rev、0.15mm/rev及0.2mm/rev,切削深度水平为0.1mm、0.2mm、0.3mm及0.4mm,利用金属切削仿真软件完成正交切削实验的模拟,并与正交切削实验进行对比,确定最优切削参数(切削速度85m/min、进给量0.1m/rev、切削深度0.3mm),在此切削条件下进行无织构切削实验获得最低切削力,最低切削力为71.48N。利用ANSYS对电火花预制凹坑织构温度场进行模拟,峰值电流(10A)、电压(15V)、放电通道半径(0.2mm)以及脉冲宽度(3ms)作为参数,0.5ms、1ms、1.5ms、2ms、2.5ms、3ms六个时刻作为研究对象,绘制出熔池的形貌并分析熔池深度及直径随脉冲宽度的变化趋势,温度场模拟得出凹坑织构的直径和深度分别为0.44mm和0.135mm。选取上述温度场模拟参数进行预制凹坑织构实验,凹坑织构均匀分布在Gcr15淬硬钢的表面,织构的轴向间距为5mm,周向夹角为30°,用超景深显微镜对织构的直径及深度进行测量,将模拟结果与实验结果进行对比分析,最终确定凹坑织构直径为0.4mm,深度为0.13mm。在正交实验确定的最优切削条件下,选取CBN刀具对预制织构的Gcr15淬硬钢进行硬态切削实验,测得的切削力值为44.64N,相比较于无织构切削所得最低切削力降低了大约37.55%。CBN刀具在同等切削条件下对无织构及预置织构的Gcr15淬硬钢进行16组硬态切削加工,通过超景深显微镜对刀具前刀面及后刀面形貌进行观测发现无织构切削的刀具磨损量远远高于预置织构切削条件下的刀具磨损量。通过对比发现预置织构的切削方法能有效降低切削力并减少刀具磨损。