ISO被削材分類總論：六大群與選刀方向｜CNC57

被削材（工件材料）是決定刀具材質、塗層與切削參數的根本因素。不同材料的硬度、導熱性、加工硬化傾向與黏刀特性差異極大，直接影響刀具壽命、加工效率與表面品質。國際標準 ISO 513 將被削材分為 P、M、K、N、S、H 六大群並以顏色標示，作為選刀與設定參數的共通依據。本文總覽六大群的特性與加工難點，並建立「材料家族 × 硬度狀態」的雙軸觀念。

為什麼要依被削材分群

同一支刀具用在不同材料上，結果可能天差地遠。依被削材分群的目的，是讓選刀與參數有系統可循：

• 刀具材質與塗層：耐磨（高硬度）或耐熱、抗黏的選擇不同。
• 切削速度與進給：導熱與硬度決定可用的 v_c 範圍。
• 切削策略：加工硬化材料怕停留、脆性材料怕崩邊、黏性材料怕積屑瘤。

ISO 513 六大群一覽

切削難度與選刀方向

各群的相對切削難度一般趨勢為：有色／鋁較易，鋼與鑄鐵居中，不鏽鋼較難，高硬度鋼與鈦／耐熱合金最難。難度越高，切削速度需越低、刀具材質與塗層需越耐磨。

實際切削速度、進給等數值，請參閱〈立銑刀切削條件計算指南〉；刀具材質與塗層的選擇，請參閱〈切削刀具材料分類〉。

材料家族 × 硬度狀態：雙軸觀念

分群之外，更關鍵的是硬度狀態。同一材料經熱處理後，硬度大幅改變，加工策略也完全不同——例如 SKD11 退火態屬 P 群、好切削；淬火至 HRC58 後屬 H 群，需改用耐磨刀具、淺切快進。因此選刀時應同時看「材料家族」與「目前硬度狀態」。

另須注意：預硬鋼 HRC35 與「熱處理後 HRC35」雖硬度相近，但組織、殘留應力與切削行為仍有差異。

六大群速覽

• P 鋼：涵蓋碳鋼、合金調質鋼與退火態模具鋼，是最通用的加工對象；軟鋼需防積屑瘤，高硬度態歸入 H 群。
• M 不鏽鋼：沃斯田鐵（304/316）加工硬化嚴重、黏刀、導熱差；析出硬化（17-4PH）強度高。重點是鋒利刃口、足量冷卻、不可停留磨蹭。
• K 鑄鐵：灰鑄鐵斷屑佳但石墨磨耗與粉塵明顯；球墨鑄鐵較具韌性。
• N 有色金屬：鋁合金高速加工、防積屑瘤；壓鑄鋁含矽磨耗；鈹銅高強度但粉塵具毒性，須防護。
• S 耐熱合金・鈦：鈦合金與鎳基／鈷基超合金導熱差、加工硬化、刀尖高溫，需低速、大量冷卻與高剛性。
• H 高硬度鋼：以硬度狀態為主軸（預硬／淬火／高硬），採高速加工淺切快進、硬料專用塗層與高剛性夾持。

如何依材料選刀與參數

1. 先判斷被削材所屬群別與目前硬度狀態。
2. 依群別與硬度選擇刀具材質（鎢鋼／HSS）與塗層。
3. 依材料查切削速度與進給範圍，代入計算。
4. 依加工型態（粗／精、槽／側／曲面）調整切削深度與策略。