椭圆振动切削(Elliptical Vibration Cutting,EVC)是一种高效的特种切削加工方法,由椭圆振动信号驱动压电陶瓷作用于刀架,使刀具按照椭圆轨迹进行运动,从而实现高频间歇性振动切削,可有效改善切削加工性并应用于难切削材料(Hard-to-Cut Material,HCM)的超精密加工中。尽管前人已经对EVC技术做出了大量的研究,EVC技术特有的加工方式能够极大的提升切削过程中的散热效率,但加工过程中切削温度的变化规律尚未得到明确揭示,而切削温度影响着加工过程中残余应力、刀具磨损和使用寿命、加工后表面质量和性能等方面的研究。在此基础上,本文从理论模型、仿真分析及椭圆振动辅助车削实验等部分对EVC切削温度进行研究。首先,将EVC过程单一周期轨迹离散化,针对EVC过程中存在的间歇切削和摩擦逆转等特性,借助实时变化的切削深度、刀具前角和剪切角,揭示EVC过程中的切削速度、剪切速度与切屑流动速度之间的关系以及剪切力、前刀面摩擦力的大小,单位时间内产生的热量被看作是剪切面的塑性变形功与前刀面上的摩擦功产生的,在此基础上探讨了切削区内刀具、工件、切屑的温升以及热量分配比例。其次,借助有限元仿真(FEA)分析软件ABAQUS,对TC4钛合金的EVC过程进行仿真,建立刀具-工件有限元仿真模型,得到切削温度的变化过程。通过仿真分析结果得出X方向振幅、Y方向振幅、振动频率、切削深度、切削速度以及刀具公称前角与切削温度之间的关系。对刀具磨损率模型进行对比分析,探索切削温度对刀具磨损的影响。针对磨粒磨损、粘结磨损以及扩散磨损等磨损模型,利用二次开发语言Python在ABAQUS软件环境中提取EVC仿真模型中的刀具表面节点温度、应力以及刀-屑相对滑移速度等参数变量,应用于刀具总磨损量的计算,并反馈到仿真模型中进行几何更新,反复迭代计算,由此模拟出一定切削条件下的刀具磨损形貌。最后,在超精密车床Nanoform 250上搭建实验系统,进行椭圆振动辅助车削温度实验,对铝圆棒料以及TC4钛合金圆棒料展开加工,利用红外热像仪采集实时的切削温度数据,对比不同材料、不同切削条件下的切削温度,利用超景深显微系统测量不同切削时长下的刀具磨损情况。并将结果与仿真预测模型进行对比,验证理论与仿真模型的正确性。通过本文的研究,可以为研究椭圆振动切削残余应力、刀具磨损等提供理论基础。