硬态切削具有良好的加工柔性、加工效率和加工表面质量等优点,已经成为淬硬钢精加工的新途径,但硬态切削表面完整性的预测与控制方面还需要进行系统的研究工作。本文通过解析的方法,建立包含振动影响因素的表面粗糙度几何模型;采用PCBN刀具在CAK4085车床上进行切削淬硬GCr15钢试验,以切削参数为试验因素设计正交试验,以表面粗糙度和切削过程中的振动为评价指标,分析了硬态切削工艺参数和切削振动对淬硬钢表面粗糙度的影响。在上述基础上,结合硬态切削过程中的振动和切削参数,釆用多元线性回归建立了切削淬硬钢表面粗糙度的预测模型。基于DEFORM-3D软件与有限元仿真技术,对切削过程中的切削力和切削参数对切削温度进行了模拟,分析了切削参数和切削振动对淬硬钢表面残余应力的影响。进行了正交切削试验,结合硬态切削过程中的振动和切削参数,釆用多元线性回归建立了切削淬硬钢表面粗糙度的预测模型。通过对切削表面形成的白层进行微观观察,以切削参数为试验因素设计正交试验,以白层厚度和切削过程中的振动为评价指标,分析了硬态切削工艺参数和切削振动对淬硬钢表面白层的影响;在上述基础上,结合硬态切削过程中的振动和切削参数,釆用多元线性回归建立了切削淬硬钢表面粗糙度的预测模型。本文采用切削试验及有限元模拟结合的方法系统地研究了硬切削加工表面完整性影响因素并建立硬切削加工表面完整性预测模型,为硬切削加工技术推广应用提供理论依据和技术支撑。