Криогенная резка — это использование криогенной жидкости, такой как жидкий азот, жидкий диоксид углерода и распыление холодного воздуха, в системе резания, что приводит к локальному криогенному или ультракриогенному состоянию зоны резания. Использование криогенной хрупкости заготовки в криогенных условиях улучшает обрабатываемость заготовки, срок службы инструмента и качество поверхности заготовки. В зависимости от охлаждающей среды криогенную резку можно разделить на резку холодным воздухом и резку жидким азотом. Криогенная резка холодным воздухом заключается в распылении криогенного воздушного потока с температурой -20℃ ~ -30℃ (или даже ниже) на обрабатываемую часть режущей кромки инструмента и смешивании его с растительной смазкой в ​​следовых количествах (10–20 м³ в час), что обеспечивает охлаждение, удаление стружки и смазку. По сравнению с традиционной резкой, криогенная резка с охлаждением позволяет улучшить податливость обработки, качество поверхности заготовки и практически не загрязняет окружающую среду. В технологическом центре японской компании Yasuda Industry Company используется конструкция с адиабатическим воздуховодом, расположенным посередине между валом двигателя и валом фрезы, который напрямую подает криогенный холодный воздух температурой -30℃ на лезвие. Такая компоновка значительно улучшает условия резания и способствует внедрению технологии резки холодным воздухом. Казухико Йококава провел исследование охлаждения холодным воздухом при токарной и фрезерной обработке. В ходе испытаний на фрезерование сравнивали воздействие смазочно-охлаждающей жидкости на водной основе, воздуха нормальной температуры (+10℃) и холодного воздуха (-30℃). Результаты показали, что при использовании холодного воздуха значительно повышается износостойкость инструмента. В ходе испытаний на токарную обработку скорость износа инструмента при использовании холодного воздуха (-20℃) значительно ниже, чем при использовании обычного воздуха (+20℃).

Криогенная резка с охлаждением жидким азотом имеет два важных применения. Первое — это использование давления в баллоне для распыления жидкого азота непосредственно в зону резания, подобно смазочно-охлаждающей жидкости. Второе — это косвенное охлаждение инструмента или заготовки с помощью цикла испарения жидкого азота под воздействием тепла. В настоящее время криогенная резка важна при обработке титановых сплавов, высокомарганцевой стали, закаленной стали и других труднообрабатываемых материалов. KPRaijurkar использовал твердосплавный инструмент H13A и цикл охлаждения жидким азотом для проведения экспериментов по криогенной резке титанового сплава. Результаты испытаний показали, что по сравнению с традиционными методами резки износ инструмента значительно уменьшился, температура резания снизилась на 30%, а качество обработки поверхности заготовки значительно улучшилось. Ван Гуанмин использовал метод косвенного охлаждения для проведения экспериментов по криогенной резке высокомарганцевой стали, и результаты были прокомментированы. При использовании метода косвенного охлаждения для обработки высокомарганцевой стали в криогенных условиях исключается усилие на инструмент, уменьшается износ инструмента, улучшаются признаки упрочнения и повышается качество поверхности заготовки. Ван Ляньпэн и др. применили метод распыления жидкого азота при низкотемпературной обработке закаленной стали 45 на станках с ЧПУ и прокомментировали результаты испытаний. Применение метода распыления жидкого азота при низкотемпературной обработке закаленной стали 45 позволяет улучшить долговечность инструмента и качество поверхности заготовки.

В процессе обработки с охлаждением жидким азотом твердосплавный материал обладает низкой прочностью на изгиб, трещиностойкостью и коррозионной стойкостью, а также низкой твердостью, которая увеличивается с температурой. Поэтому твердосплавный режущий инструмент при охлаждении жидким азотом, вероятно, может обеспечить превосходные режущие характеристики, как и при комнатной температуре, и эти характеристики определяются количеством связующих фаз. Для быстрорежущей стали при криогенной обработке твердость увеличивается, а ударная вязкость снижается, но в целом достигается лучшая режущая способность. Было проведено исследование некоторых материалов с криогенным улучшением их обрабатываемости. Были выбраны пять материалов: низкоуглеродистая сталь AIS1010, высокоуглеродистая сталь AIS1070, подшипниковая сталь AISIE52100, титановый сплав Ti-6A 1-4V, литой алюминиевый сплав A390. Результаты исследования и оценки показали: благодаря превосходной хрупкости при криогенной обработке, желаемые результаты обработки могут быть получены с помощью криогенной резки. Для высокоуглеродистой стали и подшипниковой стали повышение температуры в зоне резания и скорость износа инструмента могут быть ограничены охлаждением жидким азотом. При обработке литых алюминиевых сплавов применение криогенного охлаждения позволяет повысить твердость инструмента и его устойчивость к абразивному износу кремниевой фазы. При обработке титановых сплавов криогенное охлаждение инструмента и заготовки одновременно обеспечивает низкую температуру резания и устраняет химическое сродство между титаном и материалом инструмента.