壹、液動潤滑
液動潤滑是潤滑油介於刀具面和工作面之間作物理分離,並無化學反應發生。黏度較高或較稠的油具有較大的分子,因此有較佳的分離效果。在刀具滑動區間有較大負荷及壓力時,礦物油的黏度會升高,因此改進了它的潤滑性,這種特性稱為「彈性液動潤滑」。但是在滑動區間內,刀具與工作件在加工時所產生的壓力過高時仍會將油擠出,因此以具有物理上分離特性的純礦物油作為潤滑油使用,並非十分有效的方法。單靠礦物油潤滑只能從事壹般金屬之輕負荷加工,如果要用於硬性金屬(不銹鋼、合金鋼等)加工,則需另外加添加劑。
二、邊際潤滑
在邊際潤滑中,將極性物質加入礦物油中,會在工件面和刀具面形成有化學鍵結的有機薄膜。這種薄膜會黏附在金屬表面,因此耐磨性比單純以油分子隔離工件及刀具的效果更好。通過脂類添加劑用來制成可產生合適有機薄膜的潤滑油,脂類對改進切削有極顯著的效果,這有助於刀具壽命的延長。常用的脂類添加劑有油酸脂、硬脂酸脂、菜籽油和它們的衍生物,目前亦有為數眾多的合成脂類被使用。天然脂類、脂酸類和它們的衍生物能與金屬表面形成單壹分子薄膜,這種碳氫鍵薄膜會形成金屬外表皮,這種膜是由金屬與脂類反應所產生,稱為「肥皂金屬」。脂類添加劑會產生有機膜,它可以避免金屬的直接接觸,直到溫度升高至薄膜的熔點之前都有保護效果。
三、極壓潤滑
在大多數的切削加工中,刀具前端溫度高於邊際潤滑溫度的範圍,因此需要使用能產生較高熔點薄膜的硫化添加劑。當使用硫化添加劑時,添加劑與金屬表面產生化學反應,形成壹層低摩擦力的金屬衍生物薄膜。它具有類似幹式潤滑的效果,可以防止金屬表面的磨損及熔合。硫化添加劑如討論它與銅反應情形,可區分為「活性硫」和「非活性硫」二種,活性硫會造成銅銹,非活性硫因為硫與脂結合物化學安定性高,所以和銅不反應。硫也可以用溶解方式來加入礦物油或脂肪中,在這種情形下,活性極大,此種混合物壹般稱為「硫化油」。
性能優異的切削油可以從三種潤滑狀態下平滑過度,不會出現油膜突然破裂磨損刀具的情況。同時,通過硫化添加劑的平穩釋放,在高速切削過程中可以對刀具起到良好的保護作用,並能大幅度的提高生產加工效率。