內徑搪孔刀桿型號解析:ISO搪孔刀桿選型與規格指南
內徑搪孔刀桿(Boring Bar)型號透過標準化編碼系統,整合刀桿材質、直徑、長度、刀片形狀、後角與夾持方式,讓使用者可快速選擇適合的內孔加工工具。正確理解型號規則,不僅能提升內孔加工精度與穩定性,更能避免震動與刀具損壞,是 CNC 內徑加工選刀的核心關鍵。
本篇講的是車床上的內孔搪孔刀桿:工件旋轉、刀桿不轉。加工中心上刀具旋轉的搪孔刀桿與搪頭,見搪孔刀桿與搪頭選型:剛性、微調機構與出水設計;四種搪孔方法與剛性原則見搪孔加工入門:四種搪孔方法與刀具剛性原則;阻尼刀桿為什麼壓得住震動,見減震／抗震刀桿：顫振原理、動態減震器與裝機七要點;狹小內孔的刀路與刀桿幾何限制,見懸伸工件與狹小內孔怎麼規劃刀路：去餘量軌跡、零點漂移與搪刀桿幾何限制。
一、搪孔刀桿型號結構解析
以 ISO 形刀桿 S16MSCLCR09 為例,型號由多個代碼欄位組成,依序是刀桿材質(S)、刀桿直徑(16)、刀桿長度(M)、夾緊機構(S)、刀片形狀(C)、主偏角(L)、刀片後角(C)、方向(R)與切削刃長度(09)。逐欄對照即可快速識別刀具規格、提升選型效率。阻尼刀桿另有一套排法(如 FSCLC1008R06E2/3):第一碼 F 是功能(固定型),刀桿材質碼放在後段(E 鎢鋼刀桿、S 鋼刀桿),同一個字母在兩套編碼裡意思不同,要對照該系列的型號表;兩套編碼的逐欄代碼整理在第九、十節。
| 組成要素 | 說明 |
|---|---|
| 刀桿材質代碼 | S 鋼刀桿 / A 鋼刀桿(附內冷孔) / C 鎢鋼刀桿 / E 鎢鋼刀桿(附內冷孔) |
| 夾持方式 | 螺絲、槓桿等 |
| 刀片形狀 | 刀片幾何形狀代號 |
| 主偏角 | 切削刃與進給方向的夾角 |
| 後角 | 刀片間隙角 |
| 刀桿尺寸與長度 | 直徑與桿長規格 |
| 加工方向 | 左手 / 右手 |
二、刀桿材質分類
刀桿材質決定同樣懸伸下刀桿會彎多少,也就決定刀桿能伸多長。鎢鋼的彈性模數比鋼高,同樣懸伸下撓曲較小,所以能比鋼刀桿伸得更長,孔徑也較不易被切削力推偏;阻尼刀桿再加上減震設計,能伸得更長。各類刀桿的最大懸伸大約如下(以刀桿直徑的倍數計,原廠規格參考,實際以各廠型錄為準):
| 材質 | 最大懸伸(× 刀桿直徑) | 適用 |
|---|---|---|
| 鋼刀桿(Steel Shank) | 約 4 倍 | 懸伸短的一般加工 |
| 鎢鋼刀桿(Carbide Shank) | 約 6 倍 | 鋼刀桿伸不到、又要壓住撓曲時 |
| 阻尼刀桿(Anti-vibration) | 短型約 7 倍、長型約 10 倍、鎢鋼強化型約 14 倍 | 深孔、長懸伸 |
三、刀桿直徑與加工能力
刀桿直徑影響剛性與抗震動能力,直徑越大剛性越高,但須符合加工孔徑限制(刀桿必須能進入孔內)。常見直徑為 Ø8、Ø10、Ø12、Ø16、Ø20、Ø25、Ø32(mm)。
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 常見直徑(mm) | Ø8 / Ø10 / Ø12 / Ø16 / Ø20 / Ø25 / Ø32 |
| 影響 | 剛性、抗震動能力 |
| 原則 | 直徑越大→剛性越高,但需小於加工孔徑 |
四、刀桿長度與懸伸比
懸伸長度越長越容易震動。建議控制懸伸比(L/D)、避免過長刀桿,以提升加工穩定性、改善表面品質。懸伸比是內孔加工能否穩定的關鍵之一。
控制懸伸有幾個數字可以先對:刀桿夾持長度取刀桿直徑的 3~4 倍,才平衡得住切削力;能伸多長依刀桿材質,見第二節。主偏角盡量不要小於 75°,否則徑向切削力會急劇增加、刀桿偏斜變大;孔徑 6mm 以上的小孔與中孔,首選後角 7° 的正前角刀片,切削力與偏斜都較小。以上倍數與角度為原廠規格參考。注意基準不同:車床搪孔刀桿的懸伸倍數以刀桿直徑計;加工中心搪孔「懸伸超過接口直徑 4 倍改用減震刀具」的門檻以接口直徑計,兩者不能互相套用。
上機後內孔車刀的刀角怎麼給、孔徑越車越大或越小怎麼查,見車床上搪內孔:刀角怎麼給、孔徑為什麼越車越大或越小。
五、刀片形狀與應用
刀片形狀影響切削角度與可加工空間。小孔加工受空間限制,優先選用小角度刀片(如 V 型);一般內孔加工則常用 C 型。
| 代碼 | 形狀 | 選用建議 |
|---|---|---|
| C | 80° 菱形 | 一般內孔加工 |
| D | 55° 菱形 | 輪廓 / 較小空間 |
| T | 三角形 | 通用 |
| V | 35° 菱形 | 小孔加工、清角 |
六、主偏角與加工方向
主偏角影響切削力方向與排屑方式。ISO 形刀桿(如 S16MSCLCR09)的主偏角代碼為 F 91°、K 75°、L 95°、Q 107°30′、U 93°;阻尼刀桿那套編碼(如 FSCLC1008R06E2/3)另有 P 117°30′、J 142°,同一個字母在不同系列不一定同義,以該系列型號表為準。加工方向以 R(右手刀)、L(左手刀)標示,需與工件加工方向一致。
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 主偏角代碼 | ISO 形:F 91° / K 75° / L 95° / Q 107°30′ / U 93°;阻尼刀桿另有 P 117°30′ / J 142° |
| 影響 | 切削力方向、排屑方式 |
| 加工方向 | R:右手刀;L:左手刀 |
七、刀片後角(Clearance Angle)
後角提供刀片與孔壁的間隙。ISO 形刀桿的後角代碼為 N 0°、C 7°、P 11°、E 20°;阻尼刀桿那套另有 B 5°(C 7°、P 11° 兩套相同)。小後角剛性較高;大後角切削阻力較低。內孔加工須依孔徑與加工型態取捨後角。
| 後角 | 特性 |
|---|---|
| 0°(N)/ 5°(B) | 小後角→高剛性 |
| 7°(C)/ 11°(P)/ 20°(E) | 大後角→低切削阻力 |
八、夾持方式、最小加工直徑與選型建議
夾持方式常見螺絲夾緊、槓桿鎖緊與雙重夾緊,影響刀片固定穩定性與抗震動能力。選刀時務必確認「最小加工內徑」——刀桿尺寸需小於加工孔徑才能進入孔內。整體選型邏輯:刀桿材質依懸伸長度選——懸伸短用鋼刀桿與標準刀片,鋼刀桿伸不到改用鎢鋼刀桿,深孔、長懸伸再改用阻尼刀桿(倍數見第二節);精度要求高時搭配小刀尖刀片。內孔加工的最佳化重點為刀桿剛性、懸伸控制與刀片選擇,得宜即可提升精度、降低震動、延長刀具壽命。實際切削條件請參考〈車削加工計算公式大全〉。
九、ISO 形搪孔刀桿代碼逐欄對照
下表依型號字母的排列順序逐欄列出;同一個字母在 ISO 形與阻尼刀桿兩套編碼裡意思可能不同,選刀時以該系列型號表為準。
ISO 形搪孔刀桿(含鋁合金加工用、M 型、P 型、S 型),以 S16MSCLCR09 為例
| 欄位 | 本例 | 代碼與意義 |
|---|---|---|
| 刀桿材質 | S | A 鋼刀桿(附內冷孔) / C 鎢鋼刀桿 / E 鎢鋼刀桿(附內冷孔) / S 鋼刀桿 |
| 刀桿直徑(mm) | 16 | 08、10、12、16、20、25、32、40(代碼即直徑) |
| 刀桿長度(mm) | M | F 80 / H 100 / K 125 / M 150 / Q 180 / R 200 / S 250 / T 300 / U 350 / V 400 |
| 夾緊機構 | S | M 雙重夾緊式 / P 槓桿鎖緊式 / S 螺絲夾緊式 |
| 刀片形狀 | C | C 80°菱形 / D 55°菱形 / S 正方形 / T 正三角形 / V 35°菱形 / W 等邊不等角六角形 |
| 主偏角 | L | F 91° / K 75° / L 95° / Q 107°30′ / U 93° |
| 刀片後角 | C | C 7°正角 / E 20°正角 / N 0° / P 11°正角 |
| 方向 | R | R 右手 / L 左手 |
| 切削刃長度(mm) | 09 | 依刀片形狀與內接圓,見下表 |
ISO 形刀桿的切削刃長度代碼
| 刀片內接圓(mm) | 6.35 | 7.94 | 9.525 | 12.70 | 19.05 |
|---|---|---|---|---|---|
| 80°菱形 | 06 | 08 | 09 | 12 | 19 |
| 55°菱形 | 07 | – | 11 | 15 | – |
| 正方形 | – | – | 09 | 12 | 19 |
| 正三角形 | 11 | – | 16 | 22 | – |
| 35°菱形 | 11 | – | 16 | – | – |
十、阻尼搪孔刀桿代碼逐欄對照
阻尼刀桿的排法與 ISO 形不同:第一碼是功能,刀桿材質碼放在後段。
阻尼搪孔刀桿,以 FSCLC1008R06E2/3 為例
| 欄位 | 本例 | 代碼與意義 |
|---|---|---|
| 功能 | F | F 固定型 |
| 夾緊機構 | S | S 螺絲夾緊式 |
| 刀片形狀 | C | C 80°菱形 / D 55°菱形 / T 正三角形 / V 35°菱形 / W 等邊不等角六角形 |
| 主偏角 | L | U 93° / L 95° / Q 107°30′ / P 117°30′ / J 142° |
| 刀片後角 | C | B 5° / C 7° / P 11° |
| 最小加工直徑(mm) | 10 | 10、12、13、14、16、18、20、22、25、30、32、34、40(代碼即直徑) |
| 刀桿直徑(mm) | 08 | 08、10、12、16、20、25、32(代碼即直徑) |
| 方向 | R | R 右手 / L 左手 |
| 切削刃長度(mm) | 06 | 依刀片形狀與內接圓,見下表 |
| 刀桿材質 | E | E 鎢鋼刀桿 / S 鋼刀桿 |
| 刀桿長度 | 2/3 | 無代號、2/3、1/2 三級,僅限鎢鋼刀桿,見下表 |
阻尼刀桿的切削刃長度代碼
| 刀片內接圓(mm) | 4.76 | 5.56 | 6.35 | 7.94 | 9.525 |
|---|---|---|---|---|---|
| 80°菱形 | – | – | 06 | 08 | 09 |
| 55°菱形 | – | – | 07 | – | 11 |
| 正三角形 | 08 | 09 | 11 | – | 16 |
| 35°菱形 | 08 | – | 11 | – | 16 |
| 等邊不等角六角形 | L3 | – | 04 | – | 06 |
阻尼刀桿的刀桿長度(僅限鎢鋼刀桿,mm)
| 柄徑 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 |
|---|---|---|---|---|---|
| 無代號 | 140 | 160 | 180 | 220 | 250 |
| 2/3 | 90 | 105 | 120 | 145 | 165 |
| 1/2 | 70 | 80 | 90 | 110 | 125 |
常見問題 FAQ
Q:什麼時候該用阻尼刀桿?
當加工深孔或懸伸比(L/D)較大、容易產生震動時,建議選用阻尼刀桿以抑制震動、提升穩定性與表面品質。一般淺孔加工用鋼刀桿即可。
Q:懸伸比(L/D)為什麼重要?
懸伸長度越長,刀桿越易震動,影響孔的真圓度與表面品質。應盡量控制懸伸比、避免過長刀桿;必要時改用鎢鋼或阻尼刀桿提升剛性。
Q:如何確認刀桿能進入加工孔?
選刀時要看該刀桿的「最小加工內徑」規格,刀桿直徑必須小於待加工孔徑,刀桿才能進入孔內作業。直徑越大剛性越高,但受孔徑限制。
Q:後角要選大還是小?
小後角(0°、5°)剛性較高,適合較穩定的加工;大後角(7°、11°)切削阻力較低。內孔加工須依孔徑空間與加工型態取捨,兼顧剛性與切削順暢。
發布日期:2026-03-24｜最後更新:2026-10-22
