超硬材料的快速发展也使得硬态切削作为一种新的加工工艺为人所熟知,其主要加工对象是淬硬钢等难加工材料,与传统磨削工艺相比,硬态切削工艺具有效率高、成本低、环保性强等优点,在实际应用中有着广阔的发展前景。表面粗糙度与表层残余应力作为表面完整性体系中的重要指标,对工件的疲劳寿命有很大影响,因此研究硬态车削中切削变量对表面粗糙度与表层残余应力的影响具有重要意义。本文通过对CBN刀具硬态车削18CrNiMo7-6渗碳钢过程进行模拟仿真探索了切削变量对残余应力与切削力的影响;设计了硬态车削单因素工艺试验,研究了切削变量对三维表面粗糙度参数S_a、S_z、S_q、S_sk、S_ku的影响规律,确定了残余应力沿深度方向的分布以及切削变量对表层残余应力最大值的影响规律。研究结果如下:（1）基于金属切削有限元软件Advant Edge FEM对硬态车削过程进行了仿真,结果表明:已加工件表层最大残余应力随进给量的增加而增大,随切削速度增加先增大而后维持稳定,切削深度对其影响较小;主切削力随进给量增加而增加,随着切削速度增加先降低后维持稳定,随切削深度增加呈正比例增大;背向力随切削变量变化趋势与主切削力一致。（2）分析三维表面粗糙度结果表明:切削变量对S_a影响较大,对S_z、S_q、S_sk、S_ku影响较小;S_a随进给速度增加而增大;S_a随切削速度与背吃刀量增加无明显规律;当v_c=31m/min、a_p=0.10mm、v_f=5mm/min时,S_a最小为0.16μm。（3）硬态车削工艺可为工件引入残余压应力,残余应力沿深度方向先增大至最大值,后逐渐减小至稳定值。最大残余应力处于距表面0～30μm深度区间内,最大残余应力随进给速度增加先减小后增大;在切削速度较低时,最大残余应力随切削速度增加快速增大,当切削速度大于39m/min时,应力值趋于稳定;最大残余应力随背吃刀量变化保持稳定,当v_c=31m/min、a_p=0.10mm、v_f=5mm/min时,残余应力值最大为-671.22MPa。