轴承广泛地应用于各行各业,其性能的好坏直接关系到整个装备使用寿命的长短。随着现代工业和科学技术的发展,对于轴承的高可靠性、高精度、承载能力、动态性能、高速高温和轻量化、小型化、组合化等提出了愈来愈高的要求,这对轴承的各个装配件的质量有了更高的要求。作为轴承的重要组成部分轴承套圈的表面质量直接影响到整个轴承件的使用寿命和工作效率。轴承套圈属于淬硬材料,近年来以车削代替磨削作为淬硬材料精加工的最后一道工序的方法被提出和应用。但是,在车削硬度较高的Gcr15时会产生大量的热量,较高的切削温度直接影响到被加工件的表面质量和加工效率。为探寻提高硬态车削件表面质量的方法本文研究了氮气冷却环境对被加工件表面质量的影响。本文首先通过有限元仿真的方法分别建立了氮气冷却和干式切削的仿真模型,求解输出两种切削环境下同参数切削所得工件温度场分布。以刀尖一节点为例输出了温度随时间变化曲线,获得温度稳定所需的切削时间。并且输出了主切削刃上靠近刀尖1mm内几点的稳定温度值和工件表层1mm内几个节点的温度值。为后续测温试验和表层残余应力分布的研究提供仿真依据。进而依据仿真结果中节点温度值和温度场的关系设计了利用刀具一点温度结合温度仿真反推温度场的测温方案。设计切削实验并使用该测温方法对比分析氮气冷却相对于干式切削的降温效果和三个切削要素对切削温度的影响规律。进一步,分别在干式和氮气冷却环境下对轴承套圈进行了切削实验研究了两种环境下切削三要素分别对于粗糙度和硬度的影响规律。并对比了同参数切削所得工件的粗糙度和硬度差异以及随各切削要素变化该差异的变化规律。依据实验结果探寻获得较高表面质量的最佳的加工参数组合。最后,根据实验结果选取车削参数进行切削实验并对该参数组合下两种切削环境中车削所得工件表层分别进行残余应力采集以获得氮气冷却对于工件表层残余应力的影响效果。