CNC 車床加工切削參數怎麼抓? 掌握正確速度與進給率的黃金法則

在 CNC 車床加工中，切削參數(Cutting Parameters)的設定對於加工品質、生產效率與刀具壽命影響極大。常見的參數包括：

• 主軸轉速(Cutting Speed / Spindle Speed, S)
• 切削進給率(Feed Rate, F)
• 切削深度(Depth of Cut, ap)
• 進給深度(Step over, ae)

不同材料、刀具與加工策略，會導致切削參數有非常大的差異，不能單純套用固定值，需依據加工條件與經驗法則進行設定。

主軸轉速(n)與切削速度(Vc)可透過以下公式換算：
n = (1000 × Vc) / (π × D)

• Vc：切削速度(m/min)，由刀具材料與工件材料決定
• D：工件直徑(mm)
• n：主軸轉速(rpm)

例如加工 SUS304 不鏽鋼外徑 Ø50mm，採用硬質合金刀具建議切削速度 100 m/min，則主軸轉速約為：
n = 1000 × 100 / (π × 50) ≈ 636 rpm

進給率(Feed Rate, F)是控制刀具每分鐘的進刀距離，單位為 mm/min，與下列條件有關：
F = fz × n × z

• fz：每刃進給量(mm/tooth)
• n：主軸轉速
• z：刀刃數

通常粗加工採取較高的進給量，精加工與內孔加工則需降低進給，以防止震動與尺寸偏差。建議可參考刀具供應商提供之「切削參數建議表」進行設定初始值，後續再依現場實測微調。

切削深度與進刀方式也會影響加工效率：

• 切削深度 ap 愈大愈快，但切削力與機台剛性需求也提高
• 進給深度 ae 為橫向切削量，與刀具切寬與側邊剛性有關
• 過大進給易導致刀具崩刃，過小則會造成摩擦、刀具燒損

Force One 建議使用者根據以下流程抓取參數：

1. 確認工件材質與刀具型式(硬質合金/陶瓷/CBN 等)
2. 參考刀具原廠數據設定初始 Vc 與 fz
3. 依據機台剛性進行微調(硬軌機可切深大，線軌機則注意負荷)
4. 試切並量測結果(檢查尺寸、表面粗糙度、刀具磨損情形)

Force One 機型如 FCL-20I/FCL-20B 系列皆配備高剛性主軸與穩定伺服控制，有助於在高速條件下仍能精確控制切削參數，穩定保持加工品質。

良好的切削參數設定來自：

• 材料科學知識(物理性質、硬度、導熱性)
• 刀具性能掌握(材質、刃型、冷卻方式)
• 機台特性與應用經驗

建議建立加工參數紀錄表，長期累積數據，將有助於形成標準加工模型，讓 CNC 車床操作更科學、更穩定。