黑色金属因其有良好的综合性能,被广泛地应用在航天、工业、医疗等领域。传统的黑色金属超精密车削受到刀具材料(陶瓷、硬质合金、立方氮化硼等)性能的限制,难以满足精密零件的加工要求。单晶金刚石是超精密切削加工中最理想的刀具材料,但在切削黑色金属时,刀具磨损过快而使切削过程无法正常进行。因此,研究黑色金属金刚石切削时冷却润滑条件(冷却润滑方式、冷却液)对刀具磨损的影响,对扩大单晶金刚石超精密切削的应用领域具有重要的现实意义。本文采用DEFORM有限元软件对模具钢金刚石切削过程进行了仿真分析,分别研究了干切削、低温冷风、浇注式、MQL、低温MQL五种不同冷却润滑方式对切削温度和切削力的影响规律;在此基础上,结合最优的冷却润滑方式,选择聚乙二醇、蓖麻油、合成脂、乳化液、纳米流体五种不同的切削液,分别研究了其对切削温度和切削力的影响规律,为后续切削试验工件表面粗糙度及刀具磨损提供了依据。结合上述有限元仿真结果,本文进行了不同冷却润滑方式下模具钢金刚石切削试验,以工件表面粗糙度Ra和刀具磨损VB为评价指标获取了最优冷却润滑方式;在此基础上,结合最优的冷却润滑方式,研究了不同切削液对模具钢金刚石切削时刀具磨损的影响规律。基于仿真研究和试验研究的结果,确定了模具钢金刚石切削时的最佳冷却润滑条件。在上述确定的最优冷却润滑条件下,本文进行了不同工艺参数对切削温度和切削力的影响规律的仿真研究。基于此,通过模具钢金刚石正交切削试验研究,获得了不同工艺参数对工件表面粗糙度和刀具磨损的影响规律,并建立了工件表面粗糙度Ra与刀具磨损VB的预测模型,为降低黑色金属金刚石切削刀具磨损及提高工件表面加工质量提供了理论依据。