材料高温力学性能在材料的应用和研发中都具有重要意义。在金属切削加工过程中,刀具与材料之间的内外摩擦产生的大量热能使得切削区域温度上升形成切削加工的高温环境。切削高温不仅影响工件的可加工性,还对刀具的切削性能造成很大影响。本文主要对不同切削温度下刀具与工件高温硬度的演变行为及其对刀具切削性能的影响规律进行理论分析、实验研究和有限元仿真,为难加工材料的切削加工工艺参数及刀具材料的合理选择提供科学依据。主要的研究内容如下:（1）以低加工指数材料钛合金Ti6A14V和超高强度钢300M的切削加工为切入点,对难加工材料的加工研究现状进行分析,根据材料的力学性能和金属切削特性,提出基于材料高温力学性能演变行为的刀具切削性能评价的观点。（2）通过搭建的车削实验平台,对不同的刀具-工件材料组合进行切削温度的测量和刀具磨损的分析。在每种刀具材料的推荐切削参数下测量并分析切削温度,首先发现在Ti6A14V切削过程中产生的切削温度普遍高于超高强度钢300M,且这两种难加工工件材料在切削过程中均表现出切削速度越高切削温度越高的普遍规律。其次对刀具寿命和磨损机理进行详细分析,数据显示随着切削速度的增加刀具磨损量增大,同时相同的刀具材料在加工不同的工件材料时表现出显著差距。刀具磨损量的实验结果表明切削温度对刀具寿命有着显著影响。在300M高强度钢加工中,摩擦磨损和剥落是刀具的主要失效机理。难加工材料Ti6A14V常见的刀具磨损形式则是由于扩散和黏附导致的刀具失效。（3）对现有材料高温硬度测量技术进行分析,使用高温维氏硬度仪对实验用刀具与工件材料的高温硬度进行了实验测量,获得了实验用材料对应的温度与硬度变化规律。对实验测量数据结果进行了误差分析,所测材料高温下不确定度u和重复性b均保持在5%以内。高温硬度数据表明:刀具材料与工件材料均在高温下出现硬度下降的趋势,不同材料在高温下硬度下降速率相差很大。陶瓷材料的下降平缓,相较于常温硬度,900℃时的下降幅度仅为20%-30%;相同实验条件下超硬刀具材料WBH10P的硬度下降幅度达到50%左右。切削实验数据表明在不同工件材料的加工过程中,当切削状态下刀具-工件材料高温硬度比值均大于4时,刀具材料具有良好的切削性能。（4）利用有限元过程分析法研究了在车削加工中不同的加工参数对切削温度的影响。数据表明切削速度、进给量、切削深度都会对切削温度造成影响。根据切削温度变化幅度来看,其中切削速度影响最大,其次是切削深度,进给量对切削温度的影响最小。最后通过车削物理实验对模型准确性和刀具磨损性能进行验证。分析发现该模型切削温度误差最小为2.06%,切削速度为170m/min时出现了温度的最大误差仅为12.05%。同时对刀具磨损进行研究,结果表明验证实验中的刀具磨损量均低于最大磨损标准值0.2mm,这与高温硬度比值对刀具切削性能评价结果保持一致。研究工作及成果揭示了刀具-工件高温硬度比对刀具切削性能的影响机理,对难加工材料的工艺参数选择及刀具材料选用提供了技术支撑。