在機(jī)械加工中普遍使用的切削液具有潤滑、冷卻、清洗及防銹等作用，對提高切磨削加工質(zhì)量和效率、減少刀具磨損等有著顯著效果，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
隨著機(jī)械加工業(yè)的發(fā)展，人們開始大力發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)，使機(jī)床切削速度更快，切削負(fù)荷更大、切削溫度更高，同時不斷有新工藝出現(xiàn)來適應(yīng)新材料的加工，這都需要新型的高性能切削液滿足加工要求；但更重要的是，環(huán)境保護(hù)和人類自身健康越來越為人們注意的焦點，清潔生產(chǎn)、綠色制造已成為發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的主題之一。實踐表明，普通的切削液對生態(tài)環(huán)境和人類自身會造成諸多不良影響，已難以適應(yīng)清潔生產(chǎn)和綠色制造的要求。
因此，現(xiàn)代切削液技術(shù)出現(xiàn)了一些新的發(fā)展特點，首先是在研究開發(fā)新的切削液時，強(qiáng)調(diào)了長壽命、低毒和低污染，并朝著環(huán)保型切削液發(fā)展，其廢液經(jīng)處理后可完全降解，不會對自然界產(chǎn)生危害；其次是大力干切削(切削時不用切削液)的研究，擴(kuò)大其使用范圍；還有就是努力尋找傳統(tǒng)切削液的替代品。用液氮作為冷卻液進(jìn)行低溫加工，就是一項引起廣泛重視的研究成果。
一、液氮冷卻低溫切磨削加工的特點
利用液氮進(jìn)行低溫(超低溫)切削加工，就是利用液氮使工件、刀具或切削區(qū)處于低溫冷卻狀態(tài)進(jìn)行切削加工的方法。它可分為兩種形式應(yīng)用：一是直接應(yīng)用，即把液氮象切削液一樣直接噴射到切削區(qū)；二是間接應(yīng)用，在切削加工中用液氮冷卻刀具或工件。
機(jī)械材料的切削加工與其機(jī)械性能密切相關(guān)，而后者往往隨溫度的變化而不同。例如溫度升高時，材料的硬度下降，強(qiáng)度降低；溫度降低時，材料則變脆，塑性減小，有些金屬材料存在明顯的冷脆現(xiàn)象，即當(dāng)溫度降低到某一臨界值時，材料無明顯的塑性變形而產(chǎn)生脆性斷裂的特性。材料發(fā)生冷脆現(xiàn)象時，其韌性大大降低，致使塑性急劇減小，當(dāng)然變形所需之功也會減少。正是利用材料的低溫脆性和低溫介質(zhì)，低溫切削技術(shù)主要有三大特點，一是可改善難加工材料的切削加工性；二是能提高工件的加工精度和表面質(zhì)量；三是能延長刀具壽命。這主要因為工作溫度低，改善了材料的切削加工性，切削力降低，切削熱又被迅速帶走，刀具則始終在較低溫度下工作。
二、液氮冷卻的應(yīng)用
近年來，國外在這方面的研究已取得迅速的發(fā)展，并開始用于生產(chǎn)。國內(nèi)在開發(fā)這方面的試驗研究，并取得了一些進(jìn)展。主要應(yīng)用在以下幾方面：一是具有低溫脆性的鋼鐵等材料的切削加工；二是對一些難加工及很難加工的不銹鋼、鈦合金、高強(qiáng)度鋼、高強(qiáng)度耐熱合金等材料低溫切削，可顯示其獨特的優(yōu)越性；三是解決了一些非金屬材料及復(fù)合材料難加工問題。
