研制長(zhǎng)壽命切削液,，研究延長(zhǎng)切削液使用壽命的方法，從而減少切削液廢液排放量;研究更有效和更經(jīng)濟(jì)的廢液處理方法,，減少有害污染物在環(huán)境中的積累,，是國(guó)內(nèi)外切削液研究的一個(gè)重要內(nèi)容。 由此可見(jiàn),，在有關(guān)環(huán)保法規(guī)越來(lái)越嚴(yán)格,、切削液使用和處理費(fèi)用日益升高的情況下，液氮有可能在一定范圍內(nèi)成為切削液的替代品,。 自增壓液氮罐
切削液技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
  眾所周知,，切削液具有潤(rùn)滑、冷卻,、清洗及防銹等作用,，對(duì)提高切削加工質(zhì)量和效率、減少刀具磨損等均有顯著效果,。近十多年來(lái),，我國(guó)的切削液技術(shù)發(fā)展很快，切削液新品種不斷出現(xiàn),，性能也不斷改進(jìn)和完善,，特別是20世紀(jì)70年代末生產(chǎn)的水基合成切削液和近幾年發(fā)展起來(lái)的半合成切削液(微乳化切削液)在生產(chǎn)中的推廣和應(yīng)用，為機(jī)械加工向節(jié)能,、減少環(huán)境污染,、降低工業(yè)生產(chǎn)成本方向發(fā)展開(kāi)辟了新路徑。歸納起來(lái),，切削液技術(shù)主要有以下特點(diǎn):  **小潤(rùn)滑技術(shù)
  干式切削加工是不采用任何切削液的加工,，它可以從根本上消除傳統(tǒng)濕式加工易污染環(huán)境的弊端，是切削技術(shù)的一場(chǎng)深刻革命。由于干式切削符合當(dāng)今發(fā)展綠色制造技術(shù)的要求,，因而是一種非常有前途的切削新技術(shù),。但干式切削具有溫度高、切削力大等特點(diǎn),，又出現(xiàn)了一系列濕式加工中沒(méi)有的問(wèn)題,。目前，干式切削技術(shù)還很不成熟,，其應(yīng)用范圍也很有限,。而傳統(tǒng)的濕式切削又有諸多不足。因此有人提出了準(zhǔn)干式切削加工技術(shù),。準(zhǔn)干式切削是一種介于濕式切削和純粹干式切削之間的切削方式,，又稱為**小潤(rùn)滑技術(shù)。準(zhǔn)干式切削采用噴霧冷卻方式,，它用極少的切削液而起到較好的冷卻和潤(rùn)滑作用,。 集中冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)
  集中冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)是把多臺(tái)機(jī)械加工設(shè)備各自獨(dú)立的冷卻潤(rùn)滑裝置合并為一個(gè)冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是:(1)延長(zhǎng)切削液的使用壽命;(2)易于實(shí)現(xiàn)對(duì)切削液性能指標(biāo)的自動(dòng)控制,，確保切削液質(zhì)量;(3)廢液量較少且便于集中處理,，有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，(4)便于維護(hù),、保養(yǎng)和管理;(5)便于切屑運(yùn)輸和進(jìn)行集中處理等等,。  實(shí)現(xiàn)切削液質(zhì)量管理自動(dòng)化
  保證切削液長(zhǎng)期穩(wěn)定地滿足各種質(zhì)量要求和充分發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益，關(guān)鍵在于嚴(yán)格而科學(xué)的日常管理,。隨著機(jī)械加工自動(dòng)化程度的不斷提高和無(wú)人化工廠(車間)的出現(xiàn),，在冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)切削液的自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制已勢(shì)在必行。這種檢測(cè)和控制系統(tǒng)可自動(dòng)檢測(cè)和控制切削液的工作溫度,、使用濃度,、PH值、微生物數(shù)量和氣味等,，并可對(duì)切削液的失效進(jìn)行預(yù)報(bào),。
  高性能、長(zhǎng)壽命,、低污染切削液及其廢液處理技術(shù)
  隨著機(jī)械工業(yè)整體技術(shù)的發(fā)展,，機(jī)床切削速度更快，切削負(fù)荷更大,，切削溫度更高,，同時(shí)不斷有新工藝出現(xiàn)來(lái)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;同時(shí)根據(jù)勞動(dòng)衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)的要求,，切削液中應(yīng)盡量不含有危害人體健康和生態(tài)環(huán)境的物質(zhì),。近年來(lái)我國(guó)進(jìn)口的數(shù)控機(jī)床,、加工中心等先進(jìn)設(shè)備越來(lái)越多,，其使用的切削液若從國(guó)外進(jìn)口,，運(yùn)輸不便，成本很高,，因此,，研制高性能切削液以替代進(jìn)口產(chǎn)品已是當(dāng)務(wù)之急。在我國(guó),，水基切削液使用范圍越來(lái)越廣,，且已開(kāi)始從乳化液向性能好、壽命長(zhǎng)的合成切削液,、微乳化液過(guò)渡,。在發(fā)達(dá)國(guó)家，微乳化液已普遍使用,，正大力研制環(huán)保型切削液,。 液氮冷卻技術(shù)
  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,。氮?dú)馐谴髿庵泻?*多的成分，液氮作為制氧工業(yè)的副產(chǎn)品,，來(lái)源十分廣闊,。使用液氮作為切削液，應(yīng)用后直接揮發(fā)成氣體返回到大氣中,，沒(méi)有任何污染物,，從環(huán)保方面看，是一種有前途的切削掖替代品,。  液氮冷卻有直接和間接兩種應(yīng)用方法,。
  直接應(yīng)用。 即將液氮作為切削液直接噴射到切削區(qū),。一般來(lái)說(shuō),，由于刀具磨損嚴(yán)重，金剛石刀具不能用來(lái)加工黑色金屬,。而美國(guó)一學(xué)者采用液氮冷卻系統(tǒng)對(duì)不銹鋼用金剛石刀具進(jìn)行車削加工,，由于低溫抑制了碳原子的擴(kuò)散和石墨化，大大減少了刀具磨損,，并取得了極好的加工質(zhì)量,，其表面粗糙度達(dá)到Ra25μm。磨削加工時(shí)會(huì)因磨削區(qū)高溫常常對(duì)工件表面造成熱損傷,，如燒傷,、微裂紋等，為有效解決這些問(wèn)題，印度工學(xué)院S.Paul用液氮超低溫冷卻磨削五種常用鋼材,，結(jié)果表明：正確合理地使用液氮冷卻,，可有效控制磨削區(qū)溫度，使磨削溫度保持在材料發(fā)生相變溫度之下而不發(fā)生磨削燒傷;并且在材料塑性增大和較大進(jìn)給量情況下,，這種效果更加顯著,。對(duì)于非金屬材料和復(fù)合材料的液氮冷卻切削加工,國(guó)外也開(kāi)展了廣泛研究。如FRP(Fiberglass Reinforced Plastics)是一種高強(qiáng)度/重量比,、耐疲勞的復(fù)合材料,，用傳統(tǒng)切削方法加工非常困難，因而限制了這種材料的使用,。新西蘭學(xué)者對(duì)其進(jìn)行超低溫冷卻加工,，使用液氮不間斷冷卻(0.4-0.5 L/min)，極大地改善了這種材料的切削加工性,，不但獲得了滿意的加工表面質(zhì)量,，還在很大程度上延長(zhǎng)了刀具壽命。采用低溫切削熱固性塑料,、合成樹(shù)脂,、石墨、橡膠和玻璃纖維等材料時(shí)也均顯示出良好的切削性能,。 
間接利用,。 主要是刀具冷卻法，即在加工中不斷地冷卻刀具,，使切削熱快速?gòu)牡毒呱?、特別是刀尖處被帶走，刀尖始終保持在低溫狀態(tài)下工作,。美國(guó)林肯大學(xué)的學(xué)者利用一種配備新型冷卻系統(tǒng)的PCBN刀具進(jìn)行了試驗(yàn)研究,。這種刀具是在車刀上部的方盒內(nèi)儲(chǔ)存液氮，由進(jìn)口輸人,，從出口流出,。試驗(yàn)表明，使用液氮冷卻時(shí),，車刀壽命延長(zhǎng)to倍,，磨損降低1/4，并可獲得較低的表面粗糙度,。自增壓液氮罐