
鑽頭切削參數設定指南:切削速度、轉速與進給計算|CNC57
鑽頭切削參數是影響加工效率、刀具壽命與孔品質的核心。主要參數為切削速度(vc)、主軸轉速(n)與進給量(f),須依材料種類、鑽頭直徑與刀具類型調整;碳鋼、不鏽鋼、鋁與鈦合金各有不同的速度範圍與進給係數。搭配進給係數(G)、鑽頭係數(T)與夾持係數(C),可建立完整的計算模型,精準設定加工條件。

一、切削參數為什麼重要
鑽孔品質主要取決於切削速度(vc)、主軸轉速(n)與進給量(f)三項參數,它們共同決定加工效率、刀具磨耗與孔精度。
| 參數 | 意義 | 主要影響 |
|---|---|---|
| 切削速度 vc | 刃口相對工件的線速度(m/min) | 刀具磨耗、切削熱 |
| 主軸轉速 n | 主軸每分鐘轉數(min⁻¹) | 加工效率、表面品質 |
| 進給量 f | 每轉進給(mm/rev) | 切削力、排屑、孔精度 |

二、切削速度(vc)與材料對應
不同材料對應不同的切削速度傾向(相對示意,實際值以計算與刀具型錄為準):
| 材料 | 切削速度傾向 |
|---|---|
| 碳鋼 | 中等速度 |
| 不鏽鋼 | 較低速度(黏性高、易加工硬化) |
| 鋁合金 | 較高速度 |
| 鈦合金 | 低速加工(導熱差、易積熱) |
※ 乾式加工時,切削速度通常需降至濕式的約 70~80%。

三、主軸轉速(n)計算
由切削速度與鑽頭直徑換算主軸轉速,常用工程近似式為:
n = 318 × vc ÷ Dc
| 符號 | 說明 |
|---|---|
| n | 主軸轉速(min⁻¹) |
| vc | 切削速度(m/min) |
| Dc | 鑽頭直徑(mm) |
因此同一切削速度下,小直徑對應高轉速、大直徑對應低轉速。更完整的 vc/n/vf/加工時間推導,可參考〈孔加工計算公式大全〉。

四、進給量(f)與進給速度(Vf)
進給速度可由係數模型估算:
Vf = G × T × C × n
| 符號 | 說明 |
|---|---|
| G | 進給係數(依材料與直徑) |
| T | 鑽頭係數(依刀具種類,如塗層鑽、超硬鑽) |
| C | 夾持係數(依夾持方式) |
| n | 主軸轉速 |

五、切削功率與主軸負載
可用功率式評估機台負載,避免主軸過載:
Pm = vc × Dc × f × K
其中 K 為與材料相關的比例係數。功率評估有助於在大直徑或深孔加工前,先確認機台是否足以負荷。

六、材料與加工條件對應
| 情況 | 建議方向 |
|---|---|
| 高硬度材料 | 降低 vc 與 f |
| 軟質材料 | 可提高 vc 與 f |
| 不同鑽頭類型 | 套用不同係數(G/T/C) |
七、係數應用與夾持剛性
三個係數分別對應材料、刀具與夾持條件;其中夾持方式的剛性順序(由高到低)通常為:
| 係數 | 依據 |
|---|---|
| 進給係數 G | 依材料與直徑變化 |
| 鑽頭係數 T | 塗層鑽、超硬鑽等差異 |
| 夾持係數 C | 夾持剛性:筒夾 > 錐套 > 鑽夾頭 |
八、加工條件設定建議
設定流程可歸納為:依材料選定切削速度 → 依直徑計算轉速 → 以係數精準控制進給 → 檢核切削功率避免主軸過載。高硬度材料保守設定、軟質材料可較積極,並隨切屑與刀具磨耗狀況微調。切屑型態的判讀可搭配〈鑽頭切屑形態解析〉。
常見問題 FAQ
Q:鑽頭轉速怎麼算?
常用近似式為 n = 318 × vc ÷ Dc,其中 vc 為切削速度(m/min)、Dc 為鑽頭直徑(mm)。同一 vc 下,直徑越小轉速越高。
Q:不同材料的切削速度怎麼抓?
概略傾向為鋁合金較高、碳鋼中等、不鏽鋼較低、鈦合金最低;乾式加工再降至約 70~80%。實際數值請依刀具型錄與計算式設定,勿直接套用示意值。
Q:進給速度 Vf 的係數是什麼?
Vf = G × T × C × n。G 為進給係數(材料與直徑)、T 為鑽頭係數(刀具種類)、C 為夾持係數(夾持方式),n 為主軸轉速。
Q:夾持方式對加工有影響嗎?
有。夾持剛性越高,越能承受較高的進給與切削力。常見剛性順序為筒夾 > 錐套 > 鑽夾頭,剛性不足時應保守設定進給。









