立方氮化硼（cubic Boron Nitride,cBN）是硬度和热导率仅次于金刚石的超硬材料。但在加工黑色金属方面,其热稳定性和化学惰性则远优于金刚石,1200?C以下加工黑色金属时化学性能十分稳定,使其弥补了金刚石刀具在加工黑色金属方面的不足。cBN优异的物化性质使其在加工淬硬材料方面具有广阔的应用前景。本文聚焦于cBN涂层刀具的切削性能研究,包括切削力、切削温度以及刀具磨损试验研究,切削力、切削温度和涂层刀具温度场分布的有限元仿真分析,主要完成了以下几方面内容:（1）开展了cBN涂层刀具的切削力及切削温度试验研究。以TiAlN涂层刀具为对比,分析了切削深度（a_p）和切削速度（v_c）对切削力（F）的影响,切削速度（v_c）对切削温度（T）的影响。切削分力F_x,F_y,F_z都随着a_p的增加而增大;其中,径向力F_y最大、切向力F_z次之、轴向力F_x最小;而随着v_c的增加,F_y明显下降,F_z和F_x变化不明显。切削温度随着v_c的增加逐渐增大。在同等切削条件下,与TiAlN涂层刀具相比,cBN涂层刀具在切削分力F_x,F_y,F_z分别减少16.0%,52.0%,23.8%;切削温度降低19.0%-21.0%。（2）开展了cBN涂层刀具的切削力及切削温度仿真研究。建立了cBN涂层刀具有限元模型并进行了验证,通过仿真分析获得了cBN涂层刀具切削过程中的切削力变化规律和温度场分布。涂层刀具表面具有较明显的温度梯度,前刀面温度最高,随后逐渐向四周扩散并呈现逐级递减趋势;与TiAlN涂层相比,cBN涂层凭借更低摩擦系数和更高热导率,使得涂层区域温度更低且温度扩散更快。（3）开展了cBN涂层刀具的磨损试验研究。研究了cBN涂层刀具的后刀面磨损宽度随切削路程变化,对涂层刀具的磨损形貌及化学成份进行了分析。在同等切削条件下,未涂层Si₃N₄、TiAlN涂层和cBN涂层刀具的后刀面平均磨损率分别是607μm/km,472μm/km和103μm/km。cBN涂层刀具的磨损形式主要是前刀面的月牙洼磨损以及后刀面的磨损带,磨损机理主要是磨料磨损和扩散磨损。与TiAlN涂层刀具相比,cBN涂层刀具凭借其低摩擦系数、高硬度以及高热导率,使其在切削加工淬硬材料方面具有独特的优越性,表现了更优异的切削性能。