壹、傳統切割工藝存在的問題
傳統濕法切割工藝的特點是資源消耗大，浪費嚴重。對加工過程中產生的三廢(廢氣、廢液、廢渣)采用末端處理技術，即先產生廢物，後產生汙染，治理汙染投入高，環保效果差。而且濕切削中大量使用冷卻潤滑劑帶來的負面影響也越來越明顯。
(壹)造成環境汙染的
在傳統的切削加工中，切削液占了很大壹部分。含有各種化學成分的切削液主要用於冷卻、潤滑、防銹和清洗，分為油基和水基。切削液對環境的危害主要來自其廢液對水資源的汙染。礦物油是切削液的主要成分之壹，生物降解性差，能在水和土壤中停留較長時間。美國環境保護署指出，石油對水生生物具有急性致死毒性和長期亞急性致死毒性。切削液的添加劑以多種方式汙染環境。短鏈氯化石蠟是海水中的汙染物之壹，通常用作極壓添加劑。磷酸鈉是水基切削液中常用的防銹劑，但研究證明，磷酸鹽化合物的直接排放嚴重汙染環境，會導致河流、湖泊和海洋的富營養化，藍藻和赤潮。另外，切屑中含有的殘留切削液會汙染土壤，切屑回收時切削液中的有毒有害成分也會汙染環境。
(二)危及車間工人健康的
首先，切削液使用時產生的油霧和切削液散發的氣味對工人的呼吸器官是有害的。在高速或重載切削條件下，油基切削液產生高溫化學反應，釋放出刺激性有害氣體和油霧。燃點越低，粘度越低，煙越大，汙染越重。其次，切削液中的添加劑有毒。為了改善切削性能，人們在水基切削液中添加了各種添加劑，如極壓劑、防銹劑、防黴劑等。普通的水基液含有幾十種不同的化學成分，在使用中遇到高溫會形成新的化合物，對人體健康有害。
(3)零件的生產成本大大增加。
德國VDMA和日本精密工程協會的研究表明，冷卻潤滑液設備的供應、維護、處理和折舊及環境保護的費用，以及加工中使用傳統切削液的相關費用，約占工件制造成本的12% ~ 17%；磨削中切削液的成本可能高達制造成本的30%。這些成本經常被低估，因為它們包含在間接成本中。根據計算，如果20%的切割工序采用切割，總制造成本可降低16%。可見傳統切割技術降低產品成本的空間是巨大的。
第二，綠色制造和清潔切削技術
綠色制造的概念最早是由美國制造工程師協會提出的。它是壹種綜合考慮環境影響和資源效率的現代制造模式。目標是在從設計、制造、運輸、使用到報廢的整個產品生命周期中，最大限度地減少對環境的負面影響，最大限度地利用資源。環境、資源和人口是當今社會面臨的三大問題。依靠科技進步，實現節本增效，減少廢物排放，建立生產、消費、環境、資源相協調的發展模式，已成為人類社會可持續發展的必由之路。21世紀制造業實施綠色制造勢在必行。
傳統切削技術作為制造業的主要加工方法，因其對環境的嚴重汙染而面臨新的挑戰。因此，綠色切削技術應運而生。在數控機床、加工中心和自動化程度高的自動生產線中，零件的加工和冷卻都是使用切削液以濕法方式進行的。在金屬切削中選擇合適的金屬切削液，可以起到很好的冷卻、潤滑、清洗、排屑、防銹作用，從而提高刀具壽命，保證加工質量和精度，提高生產效率。然而，隨著金屬切削液的廣泛使用，人們發現切削液是金屬切削的主要汙染源。因此，許多國家制定了嚴格的工業排放標準，進壹步限制了切削液的使用，迫使人們探索新的冷卻方式，創造清潔的生產環境，這使得少汙染、少浪費的“綠色制造”技術成為制造領域的主要發展趨勢。
潔凈切削技術是壹種充分考慮環境和資源問題的加工技術。它要求在整個加工過程中對環境的汙染最小，資源利用率最高。所謂清潔切割，就是對人和環境無害的綠色切割，主要包括以下兩個方面:壹是必須對生態環境和小型加工場地無毒副作用或影響不大；二是加工過程中產生的三廢(廢氣、廢液、廢渣)減少到了最低限度，在鏈條末端可以循環利用或自然降解，達到了無汙染環保的要求。
第三，利用幹切削技術實現清潔切削的途徑。
幹切削技術，或稱幹切削技術，起源於歐洲，在西歐國家廣泛使用。2003年，超過20%的德國制造業采用幹切削技術。德國在幹切削的研究和應用方面處於國際領先地位。幹切削技術是指切削過程中不使用切削液，完全避免了切削液的負面影響，是壹種理想的綠色切削方法。幹切削是實現清潔高效加工的新技術，是制造技術發展的大勢所趨。
幹切削具有以下特點:壹是形成的切屑幹凈、清潔無汙染，易於回收和處理；其次，省去了切削液輸送、回收和過濾的相關設備和費用，簡化了生產系統，節約了生產成本，節省了切屑和切削液處理的相關費用；三是不會汙染環境，不會出現與切削液相關的安全質量事故。但在幹切削過程中，由於缺乏切削液的潤滑、冷卻和輔助排屑，刀具承受的載荷大，熱源強，切削溫度高。切屑界面處於完全兩相固體接觸狀態，刀具磨損過程極其復雜，刀具和工件容易發生熱變形，刀具耐用度和加工表面質量降低。所以幹切削不是簡單的停用切削液，而是在停用切削液的同時保證高效率、高產品質量和長刀具壽命。
(壹)實施幹切削技術的前提
第壹，采用熱穩定、排屑迅速的高速機床；
二是采用新的刀具材料和塗層技術；
第三，合理選擇和刃磨刀具的幾何形狀。
隨著刀具材料和性能的不斷提高，刀具的幾何參數發生了很大的變化。如近年來日本、德國、美國研制的各種硬質合金刀片塗層銑刀，在刀片上采用了各種異形立體斷屑槽，刀片由直線型變為螺旋型和波浪形。
(2)幹切削技術存在的問題
在相同的工藝條件下，不使用切削液時也可能出現這種情況:
壹是直接加工能耗(變形能耗和摩擦能耗)增加，切削溫度升高。
第二，第二變形區的摩擦狀態和磨損機制發生了變化。工具磨損加快；刀具磨損已從濕切削中的磨粒磨損轉變為熱擴散和氧化磨損。
第三，隨著切屑接觸長度的增加，切屑形成過程有明顯的塑性變形，切屑不易折斷和控制。很難收集和清除碎屑。
第四，加工表面的質量趨於惡化。
(3)其他幹切削技術
在幹切削基礎上發展起來的特殊切削方法有:
第壹，靜電冷卻幹切削；
第二，導電加熱切割。
(D)準幹切削技術
準幹切削法是壹種用氣體和少量無害的油劑代替切削液的切削方法。常見的方法如下:
首先，MQL(微量潤滑)微潤滑切削。這種在國外流行的準幹式切削方法，是在壓縮空氣中混入少量無汙染的油霧，代替大量油劑對切削點進行冷卻、潤滑和排屑。
第二，氮氣流切割。使用低沸點介質，氮氣發生器產生的氮氣在壓力下被送到切割點。是壹種替代大量油劑的切割方法。主要有兩種形式:壹種是利用液氮本身的瓶裝壓力將氮氣流噴入切削區域直接潤滑和冷卻刀具，另壹種是利用液氮加熱蒸發循環間接潤滑和冷卻刀具。
第三，用水蒸氣作為冷卻潤滑劑進行切削。采用蒸汽作為冷卻潤滑劑，大大增強了冷卻潤滑的浸潤能力，取消了液體浸潤階段；同時還能保證冷卻均勻，使硬質合金刀具的斷續切削效果好，也提高了硬質合金刀具的使用壽命。
第四，渦流管冷切割。渦流管將壓縮空氣的溫度降低到-20℃ ~-30℃，對切削區進行冷卻、潤滑和切屑。這種利用冷空氣作為切削工具和工件的冷卻方法在日本國內廣泛使用，與MQL切削法不同的是，它可以降低切削點的溫度。
第五，噴霧冷卻技術。霧化的切削液液滴容易滲透到切削區域，通過液滴的蒸發散熱實現冷卻，可以充分發揮切削液的潤滑作用，提高工件的表面質量和切削效率。
第六，空氣絕熱膨脹制冷切割。利用高壓空氣的絕熱膨脹來降低氣體本身的溫度，從而降低切割區域的溫度，完成切割任務，但其溫度不易控制，成本較高。
國際生產工程學會壹直充分關註生態平衡、環境保護和可持續發展，倡導使用有利於環境保護的綠色制造技術。在保證切削液綜合性能的基礎上，人們正在大力推廣應用低毒、低汙染的綠色切削液，努力做到:綠色原材料和化學反應實現汙染物“零排放”；綠色反應條件，使用無毒無害的溶劑和催化劑；綠色產品使切削液成為對人體健康和環境無害的綠色產品。