超硬材料在很多行业已得到广泛应用,但由于其加工过程切削力大、切削温度高、刀具磨损快等原因,导致加工超硬材料成本高、效率低。淬硬钢作为典型的超硬材料,一般采用磨削加工,加工过程效率低、环境影响大,硬态车削具有加工性好、精度高、费用低且绿色环保等优点,可代替磨削加工淬硬钢。但作为一个新兴金属切削加工工艺方式,目前对硬态车削机理研究不够深入,加工过程中还存在诸多问题,需要通过大量实验对其加工过程进行研究。随着数值仿真技术的快速发展,有限元方法(Finite Element Method)在金属切削领域得到越来越广泛的应用,因此可以使用有限元法代替部分切削实验对硬态车削过程进行研究。本文以金属切削理论为基础,结合有限元仿真技术,利用金属切削仿真软件AdvantEdge FEM建立硬态车削三维模型,对车削淬火钢H13过程的切削力与切削温度进行分析,探讨切削力和切削温度的变化规律。在模拟过程使用正交回归法设计试验方案,以切削速度、背吃刀量、进给量为试验因素,切削力和切削温度为试验指标,得到切削力和切削温度的经验公式。为验证试验方案的可靠性,对回归方程进行显著性检验,结果表明回归方程具有较高的置信度,试验方案可靠。同时采用单因素分析方法,分析切削速度、背吃刀量、进给量变化对切削力和切削温度的影响趋势,进一步研究硬态车削机理。为验证AdvantEdge FEM三维模型仿真数值的准确性,采用硬质合金涂层刀具在数控机床上进行车削H13淬火钢的切削力和切削温度实验,将实验数据与仿真数据进行对比分析,其结果具有较好的一致性。通过实验验证表明,有限元法仿真值具有较高可靠性,可以使用有限元法代替部分切削实验对硬态车削过程进行研究。使用有限元法不仅可以获得较高准确性,降低实验费用、提高研究效率,并且可以获得实验难以得到的材料力学特征和物理特征,从而促进硬态车削加工技术的发展。