引入長度與越程長度要留多少:δ1／δ2 參考值與螺紋車削的加減速區
程式裡的 Z 軸該從哪裡開始進給、切穿之後還要再走多少?這篇把孔加工類刀具的引入長度 δ1 與越程長度 δ2 參考值列成兩張表(鑽孔、搪孔、鉸孔、攻螺紋 × 加工表面／毛坯表面),附上鑽孔越程長度 d/3+(3〜8) 的原式,並說明車螺紋為什麼必須另外留一段加減速區。查數值直接看第一張表。
δ1 與 δ2 是程式裡兩段「不切有效材料、但一定要留」的行程。留少了撞刀或切不乾淨,留多了每一刀都在空走。進給路線本身怎麼規劃,見〈車削進給路線怎麼規劃〉。
一、δ1 與 δ2 在工作迴圈裡的位置
孔加工類刀具的軸向工作迴圈一般是三段:快進前進 → 工作進給 → 快速退回。其中真正耗時間的是中間那段,而它的長度不等於工件的加工長度。
工作進給距離 ＝ 引入長度 δ1(安全距離／匯入量) ＋ 工件加工長度 L ＋ 刀具越程長度 δ2(匯出量)
δ1 是刀尖從快進終點到開始切削之間的那一段;δ2 是切穿或到底之後再多走的那一段。兩段都不切除有效材料,卻都以工作進給速度走完。
二、引入長度 δ1 參考值(孔加工類刀具)
下表為引入長度參考值,單位 mm。同一工序分加工表面與毛坯表面兩種起始面。
| 工序 | 加工表面 δ1(mm) | 毛坯表面 δ1(mm) |
|---|---|---|
| 鑽孔 | 2〜3 | 5〜8 |
| 搪孔(鏜孔) | 3〜5 | 5〜8 |
| 鉸孔 | 3〜5 | 5〜8 |
| 攻螺紋 | 5〜10 | 5〜10 |
毛坯表面那一欄普遍較大,因為毛坯面不平、尺寸變異也大。攻螺紋兩欄同值,不是漏填。
三、越程長度 δ2 參考值
越程長度只有三個工序查得到值,單位 mm。鑽孔那一格不是定值,是一條與孔徑連動的式子。
| 工序 | 越程長度 δ2(mm) |
|---|---|
| 鑽孔 | d/3 ＋ (3〜8) |
| 搪孔 | 5〜10 |
| 鉸孔 | 10〜15 |
| 攻螺紋 | (留白,見第八節) |
攻螺紋那一格留白不是遺漏,原因見第八節。該值請依控制器攻牙迴圈設定與刀具型錄決定。
四、d/3 ＋ (3〜8) 這條式子怎麼讀
鑽孔越程長度 δ2 ＝ d/3 ＋ (3〜8) (d 為鑽頭直徑,單位 mm)
式子分兩項:d/3 隨直徑放大,(3〜8) 是與直徑無關的固定餘裕。直徑越大,要多走的距離就越長。
套用前請以自身機台試切確認。切削相關的其他算式見〈車削加工計算公式大全〉。
五、螺紋車削的加減速區:δ1 引入、δ2 超越
車螺紋一樣要留 δ1 與 δ2,但理由和孔加工不同。螺紋靠主軸轉速與進給之間的固定速比成形,而進給軸在起步與停止時必然有一段加減速。
若切削從第一圈就開始,加減速區會落在牙型上,速比還沒穩定,螺距就不準。所以要用 δ1 讓加速在進入牙型之前完成,用 δ2 讓減速發生在牙型結束之後。
這一段的長度與主軸轉速、螺距、控制器加減速特性都有關,沒有通用數表,請依機台實測。進刀方式的選擇見〈螺紋加工進刀方式解析〉。
六、沒有表可查的時候:2〜5mm 這個通則
另有一條通則:δ1 一般取 2〜5mm,精度要求高時取大值;δ2 相對 δ1 可取小些。
它與上面兩張表的關係很單純:表是孔加工類刀具的分工序參考值,通則是查不到表時的預設區間。查得到就用表,查不到再回到這個區間。
七、δ1 不等於快速引刀距離 S
這兩個距離常被混為一談,但它們在迴圈裡不同段、成本也不同。
| 項目 | 快速引刀距離 S | 引入長度 δ1 |
|---|---|---|
| 走什麼速度 | G0 快速 | 工作進給 |
| 取值依據 | 坯料品質,至少大於加工餘量 | 工序與起始面,查上表 |
| 時間成本 | 低 | 高,直接乘上進給時間 |
所以 S 可以在安全前提下大方一點,δ1 則要照表抓。
八、使用本表的注意事項
兩張表單位皆為 mm;表中留白的格代表沒有可靠參考值,請依現場實測,不要自行內插。
第三節攻螺紋的越程長度那一格留白,代表沒有可靠的參考值。
上機請以控制器加減速特性、刀具型錄與試切結果為準;本文數值為參考值,不作為驗收依據。
本主題的完整導讀見〈車削刀路完整導讀〉。
常見問題 FAQ
Ｑ:引入長度 δ1 一般留多少?
通則是 2〜5mm,精度要求高時取大值。孔加工類刀具查本文第二節的表更精確:加工表面上鑽孔 2〜3、搪孔與鉸孔 3〜5、攻螺紋 5〜10;毛坯表面上鑽孔、搪孔、鉸孔都是 5〜8,攻螺紋 5〜10。單位皆為 mm。
Ｑ:鑽孔的越程長度為什麼是公式不是定值?
因為它隨鑽頭直徑變:d/3 ＋ (3〜8),d 為鑽頭直徑、單位 mm。式子含一個隨直徑放大的項與一個固定餘裕項,所以孔徑不同、要多走的距離就不同,寫成定值會失真。
Ｑ:車螺紋為什麼一定要留 δ1 和 δ2?
因為螺紋靠主軸轉速與進給的固定速比成形,而進給軸起步與停止時一定有加減速過程。δ1 讓加速在進入牙型之前完成,δ2 讓減速發生在牙型結束之後,避免在速比還沒穩定的區段切削,螺距才會準。
Ｑ:越程長度表裡攻螺紋那一格為什麼空著?
該工序沒有可靠的參考值,故留白。攻螺紋的越程量請依控制器攻牙迴圈設定與刀具型錄決定。
