機(jī)械加工刀頭產(chǎn)生高溫，常規(guī)情況下都需要加冷卻液，然而液氮也是不錯(cuò)的選擇。

采用液氮冷卻系統(tǒng)主要有直接和間接兩種冷卻方法

直接冷卻，即將液氮作為切削液直接噴射到切削區(qū)。一般來說，由于刀具磨損嚴(yán)重，金剛石刀具不能用來加工黑色金屬。而采用液氮冷卻系統(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，為有效解決這些問題，利用液氮超低溫冷卻磨削鋼材，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,國外也開展了廣泛研究。

間接冷卻，主要是刀具冷卻法，即在加工中不斷地冷卻刀具，使切削熱快速從刀具上、特別是刀尖處被帶走，刀尖始終保持在低溫狀態(tài)下工作。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)10倍，磨損降低1/4，并可獲得較低的表面粗糙度。

還有一種特殊的間接利用方法為噴氣冷卻。液氮噴氣冷卻系統(tǒng)使用的冷卻氣體是由液氮在熱交換器中冷卻過的，其溫度低于—50℃冷卻氣體直接噴射于磨削點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，磨削后工件材料的殘余壓應(yīng)力比使用磨削液磨削時(shí)要大，殘余壓應(yīng)力的分布區(qū)域也變寬了。

而殘余壓應(yīng)力可提高零件的抗疲勞壽命，這對(duì)一些零件，如飛機(jī)零件等十分重要。采用固體潤(rùn)滑劑處理過的CBN砂輪，或加工中添加極少量(101向的超精植物油，可在加工中起到較好的潤(rùn)滑作用。