極低温切削は、液体窒素、液体二酸化炭素、冷気スプレーなどの極低温流体を切削領域の切削システムに使用し、切削領域を局所的に極低温または超極低温状態にし、極低温条件下でのワークピースの極低温脆性を利用して、ワークピースの切削加工性、工具寿命、ワークピースの表面品質を向上させるものです。冷却媒体の違いにより、極低温切削は冷気切削と液体窒素冷却切削に分けられます。極低温冷気切削法は、-20℃～-30℃（またはそれ以下）の極低温気流を工具先端の加工部にスプレーし、微量の植物性潤滑剤（1時間あたり10～20m 1）を混合して、冷却、切りくず除去、潤滑の役割を果たします。従来の切削と比較して、極低温冷却切削は加工適合性を向上させ、ワークピースの表面品質を向上させ、環境への汚染はほとんどありません。日本の安田工業株式会社の加工センターでは、モーターシャフトとカッターシャフトの間に断熱空気ダクトを挿入し、-30℃の極低温の冷風を直接ブレードに送るレイアウトを採用しています。この配置により切削条件が大幅に改善され、冷風切削技術の実現に有利です。横川和彦氏は旋削とフライス加工における冷風冷却について研究を行いました。フライス加工試験では、水系切削液、常温風（+10℃）、冷風（-30℃）を使用して力を比較しました。その結果、冷風を使用した場合、工具の耐久性が大幅に向上することが分かりました。旋削試験では、冷風（-20℃）の工具摩耗率は常温風（+20℃）よりも大幅に低くなりました。

液体窒素冷却切削には、2 つの重要な用途があります。1 つは、ボトルの圧力を使用して切削液のように切削領域に直接液体窒素を噴射する方法です。もう 1 つは、熱下での液体窒素の蒸発サイクルを使用して、工具またはワークピースを間接的に冷却する方法です。現在、極低温切削は、チタン合金、高マンガン鋼、焼入れ鋼などの難加工材料の加工において重要です。KPRaijurkar は H13A 超硬工具を採用し、液体窒素サイクル冷却工具を使用してチタン合金の極低温切削実験を行いました。テスト結果は、従来の切削方法と比較して、工具摩耗が明らかになくなり、切削温度が 30% 低下し、ワークピースの表面加工品質が大幅に向上したことを示しています。Wan Guangmin は、間接冷却法を採用して高マンガン鋼の極低温切削実験を行い、その結果についてコメントしました。間接冷却法を採用して極低温で高マンガン鋼を加工すると、工具力がなくなり、工具摩耗が減り、加工硬化の兆候が改善され、ワー​​クピースの表面品質も向上します。王連鵬らは、CNC工作機械を用いた焼入れ鋼45の低温加工において、液体窒素噴霧法を採用し、その試験結果について考察した。焼入れ鋼45の低温加工において液体窒素噴霧法を採用することで、工具の耐久性と加工物の表面品質を向上させることができた。

液体窒素冷却処理状態では、炭化物材料は曲げ強度、破壊靭性、耐食性、強度、硬度が温度とともに上昇するが、低いため、液体窒素冷却中の超硬切削工具材料は室温と同様に優れた切削性能を発揮する可能性があり、その性能は結合相の数によって決まる。高速度鋼の場合、極低温では硬度が上昇し、衝撃強度は低いが、全体的にはより優れた切削性能を発揮する。彼はいくつかの材料の極低温での切削加工性の向上について研究を行い、低炭素鋼 AISll010、高炭素鋼 AISl070、軸受鋼 AISIE52100、チタン合金 Ti-6A 1-4V、鋳造アルミニウム合金 A390 の 5 つの材料を選択し、研究と評価を実施した。極低温での優れた脆性により、極低温切削によって所望の加工結果が得られる。高炭素鋼と軸受鋼の場合、液体窒素冷却により切削領域の温度上昇と工具摩耗率を抑制できる。アルミニウム合金の鋳造切削において、極低温冷却を適用することで、工具の硬度とシリコン相摩耗に対する耐性を向上させることができます。チタン合金の加工においては、工具と被削材を同時に極低温冷却することで、切削温度を低く保ち、チタンと工具材料間の化学的親和性を排除することができます。