国内汽车覆盖件模具的总体寿命水平比国外先进水平低,精密高档的汽车覆盖件淬硬钢模具仍主要依赖进口。出现这种现象的根本原因在于我国汽车覆盖件淬硬钢模具的设计制造中,比较重视结构完整性,对表面完整性的重要影响重视不够。从球头刀铣削复杂刀工接触关系出发,建立了模拟瞬时顺铣的正交切削变切厚刀工接触关系模型、以及球头铣削刀工接触关系模型。建立了高速切削中的热产生模型;建立了高速铣削淬硬钢的3D有限元分析模型,并确定了合适的有限元模拟中材料本构关系模型、摩擦磨损模型、刀屑分离准则及网格划分方法。建立了基于正交切削的解析模型,计算了第一变形区应力场、温度场的解析值;基于建立的3D铣削有限元模型,分析了切削过程中工件的应力场和温度场分布特点;提出了应力场和温度场分布特征参数,用定性与定量结合的方法对切削过程中的应力场温度场给出了特定的表达,分析了切削参数对这些特征参数的影响。进行了高速铣削淬硬钢的单因素试验,研究了切削参数对切削过程中热力特性的影响;对比分析了实验与有限元分析的结果,验证了热力分布有限元模拟的正确性。研究了切削参数对残余应力和加工硬化的影响,对工件已加工表面沿层深方向残余应力和硬度变化进行了热力分布分析。以上内容为揭示高速铣削淬硬钢表面形成的热力分布规律、以及预测和控制高速铣削表面质量做出了基础研究;同时,这也可作为研究高速铣削淬硬钢模具疲劳性能和寿命规律的初始条件。