隨著現(xiàn)代機械制造業(yè)的快速發(fā)展，切削技術和切削工藝的不斷創(chuàng)新對切削液的性能提出了更高要求。尤其是近年來環(huán)境保護和人類健康日益成為全社會關注的焦點，而切削液會對環(huán)境和人體造成污染和損害，因此切削液的使用和廢液處理已受到環(huán)保法規(guī)日益嚴格的制約。在工業(yè)發(fā)達國家，使用切削液加工時產生的煙霧量也要受到嚴格限制，對某些切削液廢液及帶有切削液的切屑要求必須作為有毒材料加以處理，其處理成本不斷提高。為了適應社會發(fā)展的要求，現(xiàn)代切削液技術的發(fā)展出現(xiàn)了一些新的特點。     

1、高性能、長壽命、低污染切削液的開發(fā)及廢液處理技術研究

　　近年來，我國進口數(shù)控機床、加工中心等先進制造設備越來越多，所需切削液若長期依賴進口，因價格昂貴，將使生產成本大幅度上升。因此，研制高性能切削液以替代進口產品已成當務之急。目前，我國水基切削液的使用范圍越來越廣，且已開始從乳化液向性能好、壽命長的合成切削液、微乳化液過渡。在發(fā)達國家，微乳化液已普遍使用，并正在大力研究環(huán)保型切削液。

      目前，國內外切削液研究的重點內容包括：研制高性能切削液，研究延長切削液使用壽命的供液方法以減少廢液排放量；研究更有效和更?濟的廢液處理方法，除使其達到排放標準之外，還應盡可能減少有害污染物在環(huán)境中的積累。

 ２、切削液的適當用量

　　傳統(tǒng)的切削液供液方法常采用澆注法，尤其對于水基切削液，通常是將一定壓力、較大流量的切削液噴射覆蓋到切削區(qū)，以起到潤滑、冷卻等作用。在加工條件發(fā)生變化時，如在更換工件材料或更換刀具類型及幾何參數(shù)的情況下，通常也不會(或很少)調整切削液用量。美國密執(zhí)安技術大學對切削加工中有關切削液的適當用量問題進行了研究，試圖在滿足加工要求的情況下，使切削液用量最少，與切削液有關的費用也降至最低。他們在福特公司所做的試驗中，對切削液的濃度、工件材料、刀具類型及幾何參數(shù)等都進行了測試與研究，并對工件表面粗糙度、積屑瘤和切削力等作了分析，通過試驗得出了最適當?shù)那邢饕河昧?。美?nbsp;Thyssen制造公司正全力研究“最小潤滑”加工技術，使切削液液流或氣霧通過刀具作用于加工區(qū)域，切削液的流量由CNC程序控制，效果十分理想。

３、開發(fā)傳統(tǒng)切削液的替代品

　　在這方面研究最多的是液氮冷卻。氮氣是大氣中含量最多的成分，液氮作為制氧工業(yè)的副產品，資源十分豐富。以液氮作為切削液，使用后直接揮發(fā)成氣體返回大氣中，不會產生任何污染物，從環(huán)保角度看，是一種極有前途的切削液替代品。液氮冷卻的利用方法之一是將液氮作為切削液直接噴射到切削區(qū)。美國懷特州立大學的S.Y.Hong和印度工學院的S.Paul分別在車削和磨削加工中對液氮冷卻進行了理論和試驗研究，結果表明，在超低溫加工狀態(tài)下，刀具材料能夠保持良好的切削性能，可提高切削效率和加工質量；同時液氮可顯著降低磨削區(qū)溫度， 減少磨削燒傷。液氮冷卻的另一種利用方法是間接利用，即不將液氮直接噴射到切削區(qū)。美國林肯大學的Z.Y.Wang在多晶體CBN刀具上部的方盒內儲存液氮，由進口輸入，從出口流出，用這種方式車削燒結氮化硅時，刀具壽命延長了10倍，磨損降低1/4。美國標準和技術國際研究所的Evans用金剛石刀具切削不銹鋼時，利用液氮冷卻刀桿或夾具，減少了刀具磨損，加工表面粗糙度低于Ra0.025μm。

　　噴氣冷卻也是液氮的利用方式之一，直接用于切削冷卻的不是氮氣本身，而是被液氮冷卻過的氣體。日本學者研制的噴氣冷卻磨削系統(tǒng)就是利用?液氮冷卻過的超低溫(-50°以下)氣體直接噴吹于磨削部位，砂輪為經(jīng)固體潤滑劑處理或添加了極少量超精植物油的CBN砂輪。試驗表明，磨削后工件材料的殘余壓應力比使用磨削液時要大，且殘余應力的分布區(qū)域變寬，可顯著提高零件的抗疲勞強度和使用壽命。

４、干切削

　　目前，國外已有嚴格的法規(guī)限制某些切削液的使用，且廢液處理費用極高，如德國每年廢液處理約耗資10億馬克。因此，在美國、德國等工業(yè)發(fā)達國家均大力倡導采用干式切削工藝。目前采用干式切削加工鑄鐵材料已無問題，如美國LeBlong 
      Makino公司提出的“紅月牙”鑄鐵加工法，采用陶瓷和CBN刀具，在高速和大進給量加工時，使熱量很快聚集到刀具前端，使其呈紅熱狀態(tài)，當工件被加熱到371°時，其屈服強度減小，可獲得較高的金屬切除率。鋁材在發(fā)動機及動力系統(tǒng)中應用量很大，因此鋁材的干式切削也受到重視。據(jù)報道，BigThree公司的高速金剛石干式加工系統(tǒng)(轉速1,500r/min，用于變速箱上鋁質通道板的加工，加工精度達0.05mm，每小時可加工 600件，與磨削加工相比，每年可節(jié)約300多萬美元。另外，對鋼和鎂等材料的干式切削工藝也在研究之中。 
　　在某些應用場合，可利用激冷氣體及旋風噴霧器來降低切削溫度，如噴氣冷卻。有人預測，將來如采用高性能刀具材料和排屑性能極好的刀片斷屑槽型，結合使用冷卻氣體，可實現(xiàn)不再使用切削液的目標。

５、現(xiàn)代切削液發(fā)展趨勢

　　目前，國內外學者正在努力探索減少或消除環(huán)境污染的切削加工方法，但研究目標大多集中在不使用傳統(tǒng)切削液的加工上。從目前的發(fā)展情況看，無論液氮冷卻、噴氣冷卻或干切削，雖然各有特點和優(yōu)勢，但也有其局限性，如上述三種方法都存在切屑形成過程中潤滑性差的問題，因而不得不使用一些潤滑劑；另外，目前的機床主體多為鑄鐵材料，而工件切削后新生的金屬表面具有極強的化學活性，暴露在空氣中均會很快生銹。如用液氮、噴氣冷卻或干式切削，則后續(xù)工序中必須增加機床和工件的防銹處理，而防銹液、清洗液等同樣會污染環(huán)境。由此可見，在切削加工領域，離全面取代采用傳統(tǒng)切削液的濕式加工還相當遙遠，而現(xiàn)代切削液的研究開發(fā)就顯得更為迫切。目前研究開發(fā)的重點是：大力開發(fā)對生態(tài)環(huán)境和人類健康負作用小、加工性能優(yōu)越的切削液， 朝著對人和環(huán)境完全無害的綠色切削液方向發(fā)展；同時，努力改進供液方法，優(yōu)化供液參數(shù)和加強使用管理，以延長切削液的使用壽命，減少廢液排放量；此外，還應進一步研究廢液的回收利用和無害化處理技術。

　　開發(fā)傳統(tǒng)切削液的替代品，并加強實用化技術、經(jīng)濟性評價和適用范圍等方面的研究。 
　　研究干式切削方法，尋求干式切削刀具、工件和機床及其參數(shù)的最佳配合方式，大力推廣干式切削應用技術。