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立銑刀切削條件計算指南

立銑刀切削條件計算指南|CNC57立銑刀切削條件, 切削速度, 轉速計算, 進給速度, 進給係數, 刀具係數, vc, 切削深度, CNC銑削, 乾式加工https://cnc57.com/zh-Hant/technical_information/End-Mill-Cutting-Conditions-Guidehttps://cnc57.com/api/cnc57/image/20260905184406846.pngzh-Hant2026-10-21
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立銑刀切削條件設定影響加工效率、刀具壽命與品質。本文解析轉速 n=318×vc÷Dc、進給速度 vf=(vc×Dc×G×E)÷(ap×ae) 的計算流程,並提供切削速度(vc)、進給係數(G)、刀具係數(E)完整對照表,以及粗加工、精加工、乾式加工的設定建議。

立銑刀切削條件的設定直接影響加工效率、刀具壽命與加工品質。關鍵參數包含切削速度(vc)、轉速(n)與進給速度(vf),並需搭配刀具直徑、材料特性與切削深度進行計算。不同材料如鋼、不鏽鋼、鋁與鈦合金,對應不同的切削速度範圍與進給係數。透過正確的切削條件設定,可有效降低刀具磨耗、提升加工穩定性並最佳化整體 CNC 加工效能。

立銑刀切削條件的重要性

切削條件設定是 CNC 加工的核心,直接影響加工效率、表面品質、刀具壽命與機台負載。設定過高易導致刀具崩刃、折斷與加工面不良;設定過低則降低效率、增加成本。

基本計算流程

步驟一:計算轉速 n

n = 318 × vc ÷ Dc(min⁻¹)

項目說明
vc切削速度(m/min)
Dc刀具直徑(mm)
乾式切削時,vc 應取表中數值的 70~80%。

步驟二:計算進給速度 vf

vf = (vc × Dc × G × E) ÷ (ap × ae)(mm/min)

項目說明
G進給係數(查表②,依直徑與材料)
E刀具係數(查表③,依刀型與齒數)
ap軸向切削深度(mm) ae:徑向切削深度(mm)
當 ap × ae 的乘積在 0.2Dc² 以下時,請以乘積 0.2Dc² 的 ap、ae 進行計算。

步驟三:精加工修正——精加工時進給速度 vf 需降低至 1/2。

※ 本條件表以主軸馬達輸出 7.5 kW 的立式銑床為基準。

立銑刀基本切削條件計算步驟圖:轉速 n=318×vc÷Dc、進給速度 vf=(vc×Dc×G×E)÷(ap×ae)

切削條件計算步驟圖:精加工進給速度降至1/2、以7.5kW立式銑床為基準

切削速度選擇(vc)

切削速度依被削材與刀具材質(高速鋼系列、超硬系列)而不同,單位為 m/min。

表①-1 切削速度 vc(高速鋼系列)

被削材 硬度 (HB) 無處理 G 系列 SG・AG 系列
一般結構用鋼 ~180 25~30 35~45 40~50
碳鋼 ~230 20~30 30~40 35~45
合金鋼、調質 ~280 (40HRC) 15~20 20~30 25~35
模具鋼、預硬鋼 ~320 10~15 15~25 20~30
耐熱合金、鈦合金 ~380 8~12 15~20 15~25
高硬度鋼 40HRC~ ~5 ~10 ~15
不鏽鋼 ~180 10~15 15~25 20~25
鑄鐵 ~200 25~35 35~45 40~50
鋁、鋁合金 — 50~70 70~90 80~90
銅合金、黃銅 — 40~60 60~80 70~80

表①-2 切削速度 vc(超硬系列)

被削材 硬度 (HB) X's 銑刀 X's 銑刀GEO/GS 銑刀 DLC 銑刀
一般結構用鋼 ~180 70~90 80~120 —
碳鋼 ~230 60~80 80~100 —
合金鋼、調質 ~280 (40HRC) 50~70 70~90 —
模具鋼、預硬鋼 ~320 40~50 50~60 —
耐熱合金、鈦合金 ~380 30~40 40~50 —
高硬度鋼 40HRC~ ~25 ~30 —
不鏽鋼 ~180 40~50 50~60 —
鑄鐵 ~200 60~80 70~100 —
鋁、鋁合金 — 80~120 100~150 100~200
銅合金、黃銅 — 80~100 100~120 80~150

進給係數(G)說明

進給係數 G 依刀具直徑(φ1~φ50)與被削材而不同,代入 vf 公式計算進給速度。

表②-1 進給係數 G(φ1~φ15)

被削材 φ1 φ2 φ3 φ5 φ6 φ8 φ10 φ12 φ15
一般結構用鋼 1.5 2.6 4.2 6.0 8.4 11.0 14.2 16.8 21.0
碳鋼 1.4 2.4 3.8 6.2 7.6 10.0 12.9 15.3 19.1
合金鋼、調質 1.3 2.2 3.4 5.6 6.8 9.0 11.6 13.8 17.2
模具鋼、預硬鋼 1.0 1.7 2.7 4.3 5.3 7.0 9.0 10.7 13.4
耐熱合金、鈦合金 0.8 1.4 2.3 3.7 4.6 6.0 7.7 9.2 11.5
高硬度鋼 0.7 1.2 1.9 3.1 3.8 5.0 6.5 7.7 9.6
不鏽鋼 1.1 1.9 3.0 5.0 6.1 8.0 10.3 12.2 15.3
鑄鐵 3.4 5.8 9.1 14.9 18.2 24.0 31.0 36.7 45.8
鋁、鋁合金 3.1 5.3 8.4 13.6 16.7 22.0 28.4 33.7 42.0
銅合金、黃銅 2.0 3.4 5.3 8.7 10.6 14.0 18.1 21.4 26.7

表②-2 進給係數 G(φ18~φ50)

被削材 φ18 φ20 φ25 φ30 φ35 φ40 φ45 φ50
一般結構用鋼 25.2 26.3 25.2 24.2 23.7 22.1 17.4 14.2
碳鋼 22.9 23.9 22.9 22.0 21.5 20.1 15.8 12.9
合金鋼、調質 20.6 21.5 20.6 19.8 19.4 18.1 14.2 11.6
模具鋼、預硬鋼 16.0 16.7 16.0 15.4 15.1 14.1 11.1 9.0
耐熱合金、鈦合金 13.7 14.3 13.7 13.2 12.9 12.1 9.5 7.7
高硬度鋼 11.5 12.0 11.5 11.0 10.8 10.1 7.9 6.5
不鏽鋼 18.3 19.1 18.3 17.6 17.2 16.1 12.6 10.3
鑄鐵 55.0 57.4 55.0 52.8 51.6 48.2 37.9 31.0
鋁、鋁合金 50.4 52.6 50.4 48.4 47.3 44.5 34.8 28.4
銅合金、黃銅 32.1 33.5 32.1 30.8 30.1 28.1 22.1 18.1

表② 立銑刀進給係數G對照表:依被削材與刀具直徑φ1至φ50列出進給係數

刀具係數(E)說明

刀具係數 E 取決於立銑刀類型(標準、重切削、粗銑、鎢鋼)與齒數,代入 vf 公式。下表為表③。

類型 刀長 代表品名 2 枚刃 3 枚刃 4 枚刃 5 枚刃 6 枚刃 8 枚刃
高速鋼標準立銑刀 短刀長 NATAC、G標準、SG-FAX、AG(2~3 枚刃) 1.5 1.8 — — — —
標準刀長 鎢鋼型、G標準/中長型、SG-FAX、AG 0.5 1.2 1.5 — 2.0 —
長刀長 鎢鋼長型、G長型、SG-FAX長型、AG長型 0.5 — 0.8 — 1.0 —
重切削立銑刀 標準刀長 重切削型、AG/SG-FAX 重切削型 — — 1.8 — 2.4 —
長刀長 重切削長型、AG/SG-FAX 重切削長型 — — 1.1 — 1.5 —
粗立銑刀 短刀長 SG-FAX 粗銑短型 — 1.9 2.3 2.7 3.0 —
短刀長 SG、AG 粗銑常規短型 — 1.6 2.0 2.3 2.6 —
標準刀長 粗銑中長型、GS粗銑型、SG粗銑大齒距型 — 1.3 1.6 1.8 2.0 —
長刀長 粗銑長型、AG/SG 粗銑長型 — 1.0 1.2 1.4 1.5 —
鎢鋼系列 標準刀長 X's 銑刀(高螺旋角/圓角/多刃/不鏽鋼型)、GS 銑刀 0.8 1.0 1.2 — 1.6 1.8
標準刀長 X's 銑刀GEO 型、GEO 開槽/圓角/可伐合金型 1.0 1.2 1.5 — — —
長刀長 X's 銑刀長型、GEO 長型、鎢鋼長型 0.5 — 0.7 — 0.8 1.0

註:「粗立銑刀」短刀長分類下有兩個代表品名,係數不同,取值時以實際使用的品名為準。

切削深度設定

切削深度分為軸向 ap 與徑向 ae。注意事項:

項目
ap × ae 不應超過刀具負荷限制。
建議基準約為 0.2Dc²。
刀具突出越長,剛性越低、彎曲越大,需降低切削深度與負荷,延伸閱讀〈銑刀刀長與彎曲關係解析〉。

切削條件設定實務建議

項目說明
粗加工提高進給速度、增加切削深度,以效率為主。
精加工降低進給速度(vf 降至 1/2)、控制切削深度,以精度與表面品質為主。
乾式加工切削速度降低至 70~80%,避免刀刃過熱。

切削條件設定不當會加速刀具磨耗與崩刃,延伸閱讀〈銑刀磨耗因素解析〉。

手上的刀沒有型錄時,條件從哪起手

沒有型錄,也不要憑感覺給數字:先借一個起點,依工況往下修,再用試切收斂。

步驟怎麼做
① 借起點用本文表①~③,取同材料、同刀型與齒數的值算起點
② 高效或通用機台剛性、工件剛性、排屑三項都夠才用高效那組,一項不足就用通用那組
③ 依穩定性修正懸伸長、夾持不良、銑薄壁這類不穩定工況,ISCAR 把切速乘 0.7
④ 依要的壽命修正要刀撐久一點就降切速:ISCAR 以 20 分鐘壽命為基準,要 60 分鐘時切速乘 0.8
⑤ 試切收斂精加工從起點以下開始切,逐步往上加,加到表面粗糙度剛好夠就停

第⑤步的方向不能反過來:精加工進給的上限是表面品質給的,不是刀具強度給的;從極限往下退,中間切的每一件都可能報廢。

③④是 ISCAR 對自家刀具的係數(依 ISCAR 模具加工指南),借用時只當方向參考;②依三菱型錄的選用規則。

常見問題 FAQ

立銑刀轉速怎麼算?

轉速 n = 318 × vc ÷ Dc,其中 vc 為切削速度(m/min)、Dc 為刀具直徑(mm)。先依被削材查切削速度,再代入公式求轉速。

進給速度 vf 怎麼算?

vf = (vc × Dc × G × E) ÷ (ap × ae)。G 為進給係數(查表②,依直徑與材料)、E 為刀具係數(查表③,依刀型與齒數);精加工時 vf 需降為 1/2。

乾式加工的切削條件要調整嗎?

需要。乾式切削時切削速度 vc 應取表中數值的 70~80%,以降低刀刃熱負荷、避免過早磨耗。

切削深度上限怎麼抓?

ap × ae 不應超過刀具負荷限制,建議基準約 0.2Dc²;乘積在 0.2Dc² 以下時,以 0.2Dc² 反推 ap、ae。本條件表以 7.5 kW 立式銑床為基準。

本主題的完整導讀見〈切削計算完整導讀〉。

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本篇屬〈立銑刀完整導讀:先認刀、再選刀與設條件,刀路是另外一條線〉這條線,整條線該從哪讀到哪見該篇。

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發布日期:2026-03-17|最後更新:2026-10-21

標籤
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合金鋼
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鈦與耐熱
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