在金属切削过程中，為(wèi)提高切削效率，提高工件的精度和降低工件表面粗糙度，延長(cháng)刀(dāo)具使用(yòng)寿命，达到最佳的经济效果，就必须减少刀(dāo)具与工件、刀(dāo)具与切屑之间磨擦，及时带走切削區(qū)内因材料变形而产生的热量。要达到这些目的，一方面是通过开发高硬度耐高温的刀(dāo)具材料和改进刀(dāo)具的几何形状,如随着碳素钢、高速钢硬质合金及陶瓷等刀(dāo)具材料的相继问世以及使用(yòng)转位刀(dāo)具等，使金属切削的加工率得到迅速提高；另一方面采用(yòng)性能(néng)优良的切（磨）削液往往可(kě)以明显提高切削效率，降低工件表面粗糙度，延長(cháng)刀(dāo)具使用(yòng)寿命，取得良好和经济效益切削液作用(yòng)有(yǒu)如下几方面：
1．润滑作用(yòng)
在切削加工中，刀(dāo)具与切削、刀(dāo)具与工件表面之间产生磨擦，切削液就是减轻这种磨擦的润滑剂。刀(dāo)具方面，由于刀(dāo)具在切削过程中带有(yǒu)后角，它与被加工材料接触部分(fēn)比前刀(dāo)面少接触压力也低，因此，后刀(dāo)面的摩擦润滑状态接近于边界润滑状态，一般使用(yòng)吸附性强的物(wù)质，如油性剂和抗剪强度降低的极压剂，能(néng)有(yǒu)效地减少摩擦。前刀(dāo)面的状况与后刀(dāo)面不同，剪切區(qū)经变形的切削在受到刀(dāo)具推挤的情况下被迫挤出，其接触压力大，切削也因塑性变形而达到高温，在供给切削液后，切削也因受到骤冷而收缩，使前刀(dāo)面上的刀(dāo)与切屑接触長(cháng)度及切屑与刀(dāo)具间的金属接触面积减少，同时还使平均剪切应力降低，这样就导致了剪切角的增大和切削力的减少，从而使工件材料的切削加工性能(néng)得到改善。在磨削过程中，加入磨削液后，磨削液渗入磨粒与工件及磨粒与磨屑之间形成润滑膜，由于这层润滑膜使得这些界面的摩擦减轻，防止磨粒切削刃的摩擦磨损，工件表面粗糙度降低。切削液的润滑作用(yòng)，一般油基切削液比水基切削液优越，含油性、极压添加剂的油基切削液效果更好。
油性添加剂一般是带有(yǒu)极压性基等的長(cháng)链有(yǒu)机化合物(wù)，如高级脂肪酸、高级醇、动植物(wù)油脂等。油基添加剂是通过极性基吸附在金属的表面上形成一层润滑膜，减少刀(dāo)具与工件、刀(dāo)具与切屑之间的摩擦，从而达到减少切削阻力，延長(cháng)刀(dāo)具寿命，降低工件表面粗糙度的目的。油性添加剂的作用(yòng)只限于温度较低的状况，当温度超过２００℃，油性剂的吸附层受到破坏而失去润滑作用(yòng)，所以一般低速、精密切削使用(yòng)含有(yǒu)油性添加剂的切削液，而在高速、重切削的场合，应使用(yòng)含有(yǒu)极压添加剂的切削液。所谓极压添加剂是一些含有(yǒu)硫、磷、氯元素的化合物(wù)，这些化合物(wù)在高温下与金属起化反应，生成硫化铁、磷化铁、氯化铁等，具有(yǒu)低剪切强度的物(wù)质，从而降低了切削阻力，减少了刀(dāo)具与工件、刀(dāo)具与切屑的摩擦，使切削过程易于进行。含有(yǒu)极压添加剂的切削液还可(kě)以抑制积屑瘤的生成，改善工件表面粗糙度。
氯化铁的结晶呈层状结构，所以剪切强度最低。氯化铁与硫化铁相比，其熔点低，在高温下（约４００℃）会失去润滑作用(yòng)。磷酸铁介于氯化铁和硫化铁之间，硫化铁耐高温性能(néng)（７００℃）最好，在重负荷切削及难切削材料的加工中一般都使用(yòng)含有(yǒu)硫极压剂的切削液。极压添加剂除了和钢、铁等黑色金属起化學(xué)反应生成具有(yǒu)低剪切强度的润滑膜外，对铜、铝等有(yǒu)色金属同样有(yǒu)这个作用(yòng)。不过有(yǒu)色金属的切削一般不宜用(yòng)活性极压添加剂，以免对工件造成腐蚀切削液的润滑作用(yòng)同样与切削液的渗透性有(yǒu)关，渗透性能(néng)好的切削液，润滑剂能(néng)及时渗入到切屑与刀(dāo)具界面和刀(dāo)具与工件界面，在切屑、工件和刀(dāo)具表面形成润滑膜，降低摩擦系数，减少切削阻力。 切削液除上述的润滑效果外，最近研究认為(wèi)，切削可(kě)以直接渗入到金属表面的微小(xiǎo)裂纹中，改变了被加工材料的物(wù)理(lǐ)性质，从而降低切削阻力，使切削过程容易进行。
2．防锈作用(yòng)
在切削加工过程中，工件如果与水和切削液分(fēn)解或氧化变质所产生的腐蚀介质接触，如与硫、二氧化硫、氯离子、酸、硫化氢、碱等接触就会受到腐蚀，机床与切削液接触的部位也会因此而产生腐蚀，在工件加工后或工序间存放期间，如果切削液没有(yǒu)一定的防锈能(néng)力，工件会受到空气中的水分(fēn)及腐蚀介质的侵蚀而产生化學(xué)腐蚀和電(diàn)化學(xué)腐蚀，造成工件生锈，因此，要求切削液必须具有(yǒu)较好的防锈性能(néng)，这是切削液最基本的性能(néng)之一。切削油一般都具备一定有(yǒu)防锈能(néng)力，如果工序间存放周期不長(cháng)，可(kě)以不加防锈添加剂，因為(wèi)在切削油中加入石油磺酸钡等防锈添加剂会使切削油的抗磨性能(néng)下降。
3．冷却作用(yòng)
冷却作用(yòng)是依靠切削液的对流换热和汽化把切削热从固體(tǐ)（刀(dāo)具、工件和切屑）带走，降低切削區(qū)的温度，减少工件变形，保持刀(dāo)具硬度和尺寸。切削液的冷却作用(yòng)取决于它的热参数值，特别是比热容和热导率。此外，液體(tǐ)的流动条件和热交换系数也起重要作用(yòng)，热交换系数可(kě)以通过改变表面活性材料和汽化热大小(xiǎo)来提高。水具有(yǒu)较高的比热容和大的导热率，所以水基的切削性能(néng)要比油基切削液好。改变液體(tǐ)的流动条件，如提高流速和加大流量可(kě)以有(yǒu)效地提高切削液的冷却效果，特别对于对于冷却效果差的油基切削液，加大切削液的供液压力和加大流量，可(kě)有(yǒu)较提高冷却性能(néng)。在枪钻深孔和高速滚齿加工中就采用(yòng)这个办法。采用(yòng)喷雾冷却，使液體(tǐ)易于汽化，也可(kě)明显提高冷却效果。
切削液的冷却效果受切削液的渗透性能(néng)所影响，渗透性能(néng)好的切削液，对刀(dāo)刃的冷却速度快，切削液的渗透性能(néng)与切削液的粘度和浸润性有(yǒu)关。低粘度液體(tǐ)比高粘度液體(tǐ)渗透性能(néng)要好，油基切削液的渗透性能(néng)比水基切削液渗透性能(néng)要强，含有(yǒu)表面活性剂的水基切削液其渗透性能(néng)则大大有(yǒu)所提高。切削液的浸润性能(néng)与切削液的表面张力有(yǒu)关，当液體(tǐ)表面张力大时，液體(tǐ)在固體(tǐ)的表面向周围扩张聚集成液滴，这种液體(tǐ)的渗透性能(néng)就差；当液體(tǐ)表面张力小(xiǎo)时，液體(tǐ)在固體(tǐ)表面向周围扩展，固體(tǐ)－液體(tǐ)－气體(tǐ)的接触角很(hěn)小(xiǎo)，甚至為(wèi)零，此时液體(tǐ)的渗透性能(néng)就好，液體(tǐ)能(néng)迅速扩展到刀(dāo)具与工件，刀(dāo)具与切屑接触的缝隙中，便可(kě)加强冷却效果。
冷却作用(yòng)的好坏还与泡沫有(yǒu)关，由于泡沫内部是空气，空气的导热性差，泡沫多(duō)的切削液冷却效果会降低，所以一般含表面活性剂的合成切削液都加入了少量的乳化硅油，起到消泡作用(yòng)。近年的研究表明，离子型水基切削液能(néng)通过离子的反应，迅速消除切削和磨削时由于强烈磨擦所产生的静電(diàn)荷，合工件不产生高热，起到良好的冷却效果，这类离子型切削液已广泛用(yòng)作高速磨削和强力磨削的冷却润滑液。
4．清洗作用(yòng)
在金属切削过程中，切削、铁粉、磨屑、油污等物(wù)易粘附在工件表面和刀(dāo)具、砂轮上，影响切削效果，同时使工件和机床变脏，不易清洗所以切削液必须有(yǒu)良好的清洗作用(yòng)，对于油基切削液，粘度越低，清洗能(néng)力越强，特别是含有(yǒu)柴油、煤油等轻组份的切削液，渗透和清洗性能(néng)就更好。含有(yǒu)表面活性剂的水基切削液，清洗效果较好表面活性剂一方面能(néng)吸附各种粒子、油泥，并在工件表面形成一层吸附膜，阻止粒子和油泥粘附在工件、刀(dāo)具和砂轮上，另一方面能(néng)渗入到粒子和油污粘附的界面上把粒子和油污从界面上分(fēn)离，随切削液带走，从而起到清洗作用(yòng)。切削液的清洗作用(yòng)还应表现在对切屑、磨悄、铁粉、油污等有(yǒu)良好的分(fēn)离和沉降作用(yòng)。循环使用(yòng)的切削液在回流到冷却槽后能(néng)迅速使切屑、铁粉、磨屑、微粒等沉降于容器的底部油污等物(wù)悬浮于液面上，这样便可(kě)保证切削液反复使用(yòng)后仍能(néng)保持清洁，保证加工质量和延長(cháng)使用(yòng)周期。
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