Tăierea criogenică este utilizarea unui fluid criogenic, cum ar fi azotul lichid, dioxidul de carbon lichid și aerul rece, pulverizat în sistemul de tăiere din zona de tăiere, rezultând o zonă de tăiere într-o stare criogenică locală sau ultra-criogenică. Folosind fragilitatea criogenică a piesei de prelucrat în condiții criogenice, îmbunătățind prelucrabilitatea piesei de prelucrat, durata de viață a sculei și calitatea suprafeței piesei de prelucrat. În funcție de diferența dintre mediul de răcire, tăierea criogenică poate fi împărțită în tăiere cu aer rece și tăiere cu răcire cu azot lichid. Metoda de tăiere criogenică cu aer rece se realizează prin pulverizarea unui flux de aer criogenic la o temperatură de -20℃ ~ -30℃ (sau chiar mai puțin) în partea de prelucrare a vârfului sculei și amestecată cu urme de lubrifiant vegetal (10~20 ml pe oră), astfel încât să aibă rolul de răcire, îndepărtare a așchiilor și lubrifiere. Comparativ cu tăierea tradițională, tăierea criogenică cu răcire poate îmbunătăți conformitatea procesării, îmbunătăți calitatea suprafeței piesei de prelucrat și practic nu poluează mediul. Centrul de procesare al companiei japoneze Yasuda Industry acceptă configurația unui canal de aer adiabatic introdus în mijlocul arborelui motorului și al arborelui frezei, care conduce direct la lamă folosind vântul criogenic rece de -30℃. Această configurație îmbunătățește considerabil condițiile de așchiere și este benefică pentru implementarea tehnologiei de așchiere cu aer rece. Kazuhiko Yokokawa a efectuat cercetări privind răcirea cu aer rece în strunjire și frezare. În testul de frezare, s-au utilizat fluid de așchiere pe bază de apă, vânt la temperatură normală (+10℃) și aer rece (-30℃) pentru a compara forța. Rezultatele au arătat că durabilitatea sculei a fost îmbunătățită semnificativ atunci când s-a utilizat aer rece. În testul de strunjire, rata de uzură a sculei cu aer rece (-20℃) este semnificativ mai mică decât cea cu aer normal (+20℃).

Tăierea cu răcire cu azot lichid are două aplicații importante. Una este utilizarea presiunii sticlei pentru a pulveriza azot lichid direct în zona de tăiere, ca fluid de tăiere. Cealaltă este răcirea indirectă a sculei sau a piesei de prelucrat prin utilizarea ciclului de evaporare a azotului lichid sub căldură. Acum, tăierea criogenică este importantă în prelucrarea aliajelor de titan, oțelului cu conținut ridicat de mangan, oțelului călit și a altor materiale dificil de prelucrat. KPRaijurkar a adoptat o sculă din carbură H13A și a folosit o mașină de răcire cu ciclu de azot lichid pentru a efectua experimente de tăiere criogenică pe aliaj de titan. Rezultatele testelor au arătat că, în comparație cu metodele tradiționale de tăiere, uzura sculei a fost eliminată evident, temperatura de tăiere a fost redusă cu 30%, iar calitatea prelucrării suprafeței piesei de prelucrat a fost îmbunătățită considerabil. Wan Guangmin a adoptat metoda de răcire indirectă pentru a efectua experimente de tăiere criogenică pe oțel cu conținut ridicat de mangan, iar rezultatele sunt comentate. Atunci când se adoptă metoda de răcire indirectă pentru prelucrarea oțelului cu conținut ridicat de mangan la temperaturi criogenice, forța sculei este eliminată, uzura sculei este redusă, semnele de ecruisare sunt îmbunătățite și calitatea suprafeței piesei de prelucrat este, de asemenea, îmbunătățită. Wang Lianpeng și colab. a adoptat metoda de pulverizare cu azot lichid în prelucrarea la temperatură joasă a oțelului călit 45 pe mașini-unelte CNC și a comentat rezultatele testelor. Durabilitatea sculei și calitatea suprafeței piesei de prelucrat ar putea fi îmbunătățite prin adoptarea metodei de pulverizare cu azot lichid în prelucrarea la temperatură joasă a oțelului călit 45.

În starea de procesare cu răcire cu azot lichid, materialul din carbură combină rezistența la încovoiere, tenacitatea la fractură și rezistența la coroziune, rezistența și duritatea cresc odată cu temperatura scăzută, prin urmare, materialul așchietor din carbură cimentată prin răcire cu azot lichid poate oferi performanțe excelente de așchiere, similare cu cele de la temperatura camerei, iar performanța sa este determinată de numărul de faze de legare. În cazul oțelului rapid, prin răcire criogenică, duritatea crește, iar rezistența la impact este scăzută, dar per total se pot obține performanțe de așchiere mai bune. S-a efectuat un studiu asupra unor materiale pentru îmbunătățirea prelucrabilității prin așchiere criogenică, selectând cinci materiale: oțel cu conținut scăzut de carbon AISI1010, oțel cu conținut ridicat de carbon AISI070, oțel pentru rulmenți AISIE52100, aliaj de titan Ti-6A 1-4V și aliaj de aluminiu turnat A390, și implementând cercetări și evaluări: Datorită fragilității excelente la așchiere criogenică, rezultatele dorite de prelucrare pot fi obținute prin așchiere criogenică. Pentru oțelul cu conținut ridicat de carbon și oțelul pentru rulmenți, creșterea temperaturii în zona de așchiere și rata de uzură a sculei pot fi restricționate prin răcire cu azot lichid. În cazul turnării aliajelor de aluminiu prin tăiere, aplicarea răcirii criogenice poate îmbunătăți duritatea sculei și rezistența acesteia la uzura abrazivă în fază de siliciu. În prelucrarea aliajelor de titan, răcirea criogenică a sculei și a piesei de prelucrat poate fi eficientă la temperaturi scăzute de tăiere și poate elimina afinitatea chimică dintre titan și materialul sculei.