一、切削液的冷却作用
切削液能够降低切削温度，从而可以提高刀具使用寿命和加工质量。在刀具材料的耐热性较差、工件材料的热膨胀系数较大以及两者的导热性较差的情况下，切削液的冷却作用显得更为重要。
切削液冷却性能的好坏，取决于它的导热系数、比热容、汽化热、汽化速度、流量、流速等。一般地说，水溶液的冷却性能最好，油类最差(表8—1)，乳化液介于两者之间而接近于水。
二、切削液的润滑作用
金属切削时切屑、工件与刀具间的摩擦可分为干摩擦、流体润滑摩擦和边界润滑摩擦三类。真正的干摩擦只发生在绝对清洁的摩擦表面间，这时摩擦系数很大。如在真空中两金属表面间的摩擦系数可达10—100，而摩擦力的大小取决于金属的抗剪强度。在大气中进行金属切削(即干切削)时，虽然刚刚产生的刀—屑摩擦表面是十分清洁的，但是和空气接触后迅速氧化(时间约为百分之一秒到几千分之一秒)[4]，形成氧化膜而降低了磨擦系数(一般在l以下)。采用切削液以后，其润滑作用又有所提高，可进一步降低摩擦系数，使切削过程进行得更顺利。
切 削液的润滑作用，只是在切屑、工件与刀具界面间存在油膜形成流体润滑摩擦时，才能得到比较好的效果。但在很多情况下；当切屑、工件与刀具界面间承受的载荷 增加，温度升高，油膜的厚度便要减薄。如载荷与温度继续增加，则油膜厚度进一步减薄，一直到相当于金属表面的凹凸不平度时，流体油膜便部分地被破坏，而由 凸起的金属峰尖直接接触(图8—1)，起不到良好的流体润滑作用。但是由于润滑液的渗透和吸附作用，部分接触面仍存在着润滑液的吸附膜，起到减小摩擦系数的作用，这种状态就称之为边界润滑摩擦。边界润滑时的摩擦系数值大于流体润滑，但小于干切削。
在金属切削加工中，大多属于边界润滑。边界润滑一般分为低温低压边界润滑、高温边界润滑、高压边界润滑和高温高压边界润滑四种。
一般的切削油在200℃左右即失去其润滑能力，因此只适用于低温低压边界润滑摩擦。而在某些切削条件下，切屑、刀具界面间可达到600—1000℃左右的高温和1.5—2.0GPa(150—200kgf／mm2)的高压[11]，这就形成了高温高压边界润滑，或称极压润滑。
边界润滑的摩擦力Ff可用下式表示：
Ff＝Ar[mτ1十(1—m)τ2] (8—1)
式中 Ar——真正的接触面积；
m——发生金属接触的面积在真正接触面积中所占的比例；
τl—较软一方金属的抗剪强度；
τ2—润滑膜的抗剪强度。
如果切削液的极压性能良好，润滑膜布满金属表面，金属接触的面积很小或接近于零(即m≈0)；则润滑情况接近于流体润滑，其摩擦力为
Ff=Arτ2 (8—2)
如果不用切削液，也不考虑产生氧化膜等因素，则形成干摩擦，此时m≈1，摩擦力为
Ff＝Arτl (8—3)
在流体润滑中，润滑液的承载能力，随润滑液的粘度增加而增加。而在边界润滑中，由于不存在完全的油膜，其承载能力已与油的粘度无关，而取决于润滑液中的“油性”。所谓“油性”，是指在动植物油脂中，包含着对金属有强烈吸附性的原子团，能在切屑、工件与刀具界面间形成物理吸附膜，即润滑膜。在一般金属的低速精加工切削时，主要是添加动植物油脂的油性添加剂(或 直接采用动植物油)。但是，大多数难切削金属的加工，属于极压润滑状态，此时油性添加剂在金属摩擦表面所形成的润滑膜，也将被高温高压所破坏，这就必须依 靠极压添加剂(详见下节)形成另一种性质的润滑膜。这层润滑膜是极压添加剂在高温高压下，进入切屑、工件与刀具界面间，和金属发生化学反应所生成的氯化 铁、硫化铁等化学吸附膜，使边界润滑层具有较好的润滑性。
由上述分析可知：大多数的金属切削过程是在边界润滑摩擦条件下进行的，采用恰当的能适应这样摩擦状态的切削液，就有可能改善切削过程的摩擦条件，达到提高切削效果的目的。
三、切削液的清洗作用
当金属切削中产生碎屑(如 切铸铁)或粉屑(如磨削)时，要求切削液具有良好的清洗作用。清洗性能的好坏，与切削浓的渗透性、流动性和使用的压力有关。为了增强切削液的渗透性、流动 性，往往加入剂量较大的表面活性剂和少量矿物油，用大的稀释比(水占95％—98％左右)制成乳化液或水溶液；可以大大提高其清洗效果。为了提高其冲刷能 力，及时冲走碎屑及粉屑，在使用中往往给予一定的压力，并保持足够的流量。
四、切削液的防锈作用
为了减小工件、机床、刀具受周围介质(空气、水分等)的腐蚀，要求切削液具有一定的防锈作用。防锈作用的好坏，取决于切削液本身的性能和加入的防锈添加剂的作用。在气候潮湿地区，对防锈作用的要求显得更为突出。
除以上四个方面以外，对切削液还有价廉、配制方便、性能稳定、不污染环境和对人体无害等要求。任何一种切削液，都难以全面满足各项要求，只能根据具体条件适当选定品种，发挥其某些主要方面的作用。
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