干硬切削加工已成为当代先进制造技术的重要组成部分。作为21世纪最具发展前景的清洁化切削加工工艺之一,干硬切削技术正向着高速、实用化的方向发展,已经在制造业获得了广泛的重视和应用。切削温度与切削力作为干硬切削技术研究的重要内容,具有重要的理论意义和应用价值。金属切削是一个非线性的热力耦合过程。在金属切削过程中,切削热主要来源于切削区的弹塑性变形、刀具与切屑和工件间的摩擦。大量切削热引起切削温度的升高,必然导致刀具的磨损。切削力是表征切削过程最重要特征的物理量,其变化将直接影响加工过程中加工精度、刀具磨损和表面加工质量等,因而对切削温度和切削力的研究具有十分重要意义。本文重点研究30CrNiMo8合金钢在切削加工时的工件、切屑和刀具上的温度分布和切削力。基于材料变形的弹塑性理论、热力耦合理论以及Usui磨损模型,采用有限元分析软件DEFORM-3D建立了Johnson & Cook材料本构模型,修改摩擦接触类型、定义切屑分离准则,构建了反映金属车削过程高温、大应变及高应变率状态的切削模型,模拟了不同切削速度和不同切削进给量条件下30CrNiMo8的加工过程,对车削加工区温度场、热流以及温度变化的仿真结果进行了分析,验证了有限元模型的合理性,为实现对工艺参数的优化选择奠定了理论基础。