为了探究精密车削镍基单晶高温合金微观尺度去除机理，首先，基于大规模原子/分子并行模拟器的分子动力学仿真法对仿真体系物理特性进行分析后，建立了金刚石刀具车削镍基单晶的车削仿真模型，并利用开源可视化工具分析得到了镍基单晶仿真车削过程中车屑的形成机制.然后，进行了镍基单晶高温合金车削去除机理实验研究，通过对车削镍基单晶高温合金亚表面微观组织的透射形貌和衍射分析，证实了去除机理仿真分析所得结果的准确性.仿真和实验结果表明，镍基单晶高温合金车削塑性去除机理为非晶演变型结构损伤、位错趋稳层错结构损伤和多晶相变结构损伤.