加工製程閱讀時間 12 分鐘
一支刀該怎麼挑,又該什麼時候換
刀具是加工裡唯一會被消耗掉的東西,也是最容易被當成「反正買一樣的就好」的東西。
01材質:硬度與韌性的取捨
| 材質 | 硬度 | 韌性 | 適用 |
|---|---|---|---|
| 高速鋼 HSS | 低 | 高 | 低速、斷續切削、成形刀 |
| 粉末高速鋼 PM-HSS | 中低 | 高 | 拉刀、滾齒刀 |
| 硬質合金 Carbide | 高 | 中 | 絕大多數銑削與車削 |
| 瓷金 Cermet | 高 | 中低 | 精車鋼件,表面好 |
| 陶瓷 Ceramic | 很高 | 低 | 高速車鑄鐵、耐熱合金 |
| CBN | 極高 | 低 | 淬火鋼 HRC 45 以上 |
| PCD | 極高 | 低 | 鋁、銅、複合材(不能加工鋼) |
02塗層:一層一層疊出來的功能
| 塗層 | 顏色 | 耐溫 | 擅長 |
|---|---|---|---|
| TiN | 金 | 約 600 °C | 通用、成本低 |
| TiCN | 藍灰 | 約 400 °C | 耐磨,適合不鏽鋼與鑄鐵 |
| TiAlN / AlTiN | 紫黑 | 800 °C 以上 | 高速乾切、硬材 |
| AlCrN | 灰藍 | 1000 °C 以上 | 耐熱合金、高溫穩定 |
| DLC | 黑 | 低 | 鋁、銅等黏性材料,防積屑瘤 |
| 無塗層(研磨刃) | — | — | 鋁合金,刃口銳利不積屑 |
03刃數:效率、排屑與剛性
- 2 刃:排屑空間最大,適合鋁、深槽、全刀包覆的槽銑。
- 3 刃:鋁合金高速加工的常見折衷。
- 4 刃:鋼件通用,剛性與效率平衡。
- 5 刃以上:小徑向切深的精修與高速加工,同轉速下進給更快,但排屑空間小、不能做深槽。
刃數影響的是同轉速下的進給速度(Vf = fz × z × n)。刃數加倍、fz 不變,進給就加倍,前提是切屑排得出去、機台推得動。
04孔加工:三種做法的分工
| 方法 | 可達精度 | 適用孔深 | 備註 |
|---|---|---|---|
| 鑽頭 | IT11 ~ IT13 | 3 ~ 5 D(一般) | 位置精度差,需中心鑽或定位刀 |
| 深孔鑽 / 槍鑽 | IT9 ~ IT10 | 10 D 以上 | 內冷卻,直線度好 |
| 鉸刀 | IT7 ~ IT8 | 淺孔 | 只能修正尺寸,不修正位置 |
| 搪刀 | IT6 ~ IT7 | 依刀桿 | 可修正位置與圓度,單刃可微調 |
| 銑削螺旋插補 | IT8 ~ IT9 | 依刀長 | 一把刀做多種孔徑,適合少量多樣 |
05什麼時候該換刀
刀具磨耗有幾種型態,各自指向不同的問題。
| 磨耗型態 | 外觀 | 成因 | 對策 |
|---|---|---|---|
| 後刀面磨耗 VB | 刃口下方磨出平面 | 正常磨耗 | 依 VB 值換刀(一般 0.2~0.3 mm) |
| 月牙窪磨耗 | 前刀面凹陷 | 切屑摩擦、擴散磨耗 | 降 Vc、換塗層 |
| 崩刃 | 刃口缺角 | 衝擊、切屑堵塞 | 降 fz、改善排屑、選韌性高的材質 |
| 積屑瘤 BUE | 刃口黏材料 | 速度太低、黏性材料 | 提高 Vc、用 DLC 或銳利刃 |
| 熱裂 | 垂直刃口的裂紋 | 斷續切削時忽冷忽熱 | 乾切或穩定供液,不要時有時無 |