在轴承钢等硬度较高的零件加工过程中,硬态车削逐渐成为主流的加工方式,它比起磨削加工而言,有更高的加工效率以及加工柔性,且更适合于形状比较复杂的形状的工件,且干式切削,节省了切削液的使用也符合环保的理念。但是另一方面,干式切削缺少了润滑作用,切削过程中硬度都很高的工件和刀具的互相接触,引起的局部高温、高压、高相变则会引起工件表面材料以及对应的微观结构发生对应的变化,在一定的工况下,表层会生成一层只有几微米厚,其物理性能硬而脆,在光学显微镜下呈现白色的组织,称为白层。并且由于它的硬而脆的特性,白层的产生会使工件的使用寿命很大程度的缩短。所以对于上文所陈述的实际工况下,论文的内容如下所示:首先:对于不同切削环境下(温度不同)的轴承钢表面白层形成情况的分析。分别在正常干式切削条件下和深冷条件下的实验,并且通过金相显微镜,SEM,XRD等观测条件对白层的形貌特征和微观晶相结构观测,对结果进行分析,研究剧烈的塑性变形对于白层形成的影响。其次:在深冷加工条件下,塑性变形对于白层形成的临界值。我们使用喷墨或者光刻等方法,在切削温度很低的情况下,使用双帧相机拍摄切削加工下的切屑和工件材料,通过数字相关处理技术计算其对应的应变,从而追溯得到塑性变形在该工况下的临界值。最后:通过有限元建模分析对比,相同工况下,正常切削和深冷条件下的温度场和应力场的变化对比。介绍材料本构模型和自适应网格模型,节省时间提高计算效率,通过仿真结果与实际实验结果的对比,通过近表面的应变与仿真实验吻合,可把表面应变的仿真结果等同于实际结果。