CNC 加工中的進給速率與切削速度:完整指南
2 分鐘
深入了解 CNC 加工中的進給速率與切削速度
為何進給速率與切削速度如此重要
(mellowpine)
當你操作 CNC 機台時,有兩個參數能決定成敗:進給速率與切削速度。這些數值會影響材料移除速度、刀具壽命,以及工件表面的光潔度。但初學者常常把它們搞混,或誤以為兩者是同一回事。
在 JLCCNC,我們經常在客戶送來的 CAD 檔案裡看到這種混淆。這也是我們在生產前會逐案檢查的原因:確保進給與速度設定同時針對材料與機台優化。設定正確能幫你省錢、縮短循環時間,並每次都達到公差要求。
本指南將說明進給速率與切削速度的差異、如何計算、提供可參考的對照表,並給你實務技巧,讓你在下一個 CNC 專案中把它們設對。
什麼是切削速度?
(Differencebox)
把切削速度想成刀具最外緣掃過材料表面的「步伐」。我們通常用公尺/分(m/min)或表面英呎/分(SFM)來度量。正確的切削速度會依你加工的材料與使用的刀具而變。
例如:
- 以 HSS 刀具切削低碳鋼,切削速度約 30–40 m/min。
- 以碳化物刀具切削鋁合金,可達 150–300 m/min。
- 塑膠通常需要更低的速度,避免熔化。
- 在 CNC 加工中,正確的CNC 切削速度能延長刀具壽命並獲得良好光潔度。JLCCNC 的 CAM 工程師會把這點納入每個工單,依材料數據匹配合適的切削速度,確保結果穩定且可重複。
什麼是進給速率?
(Differencebox)
進給速率則是刀具「向前」推進材料的速度,可表示為:
- mm/rev(每轉毫米)
- mm/min 或 inch/min(線性進給速率)
它不僅是速度,更控制切屑負載──即刀具每齒每轉切下的材料厚度,直接影響加工效率。
舉例:
- 銑削時進給過高會使刀具過載,產生顫振、粗糙表面,甚至崩刀。
- 進給過低則會摩擦而非切削,加速刀具磨損。
JLCCNC 收到檔案後,會依薄壁、細微特徵或脆弱材料檢查是否需要調整進給,確保效率同時避免損壞。
進給速率 vs 切削速度
| 項目 | 切削速度 | 進給速率 |
| 定義 | 刀具刃口掃過材料表面的速度 | 刀具向前推進材料的速度 |
| 單位 | m/min 或 SFM | mm/rev、mm/min、in/min |
| 目的 | 優化刀具與材料的交互作用 | 控制切屑負載與加工節奏 |
| 影響 | 影響刀具磨損與表面光潔度 | 影響循環時間與工件品質 |
初學者常見錯誤:不顧材料或刀具極限就把兩者都設很高。JLCCNC 在開工前常為客戶同步調整,使兩者互相匹配。
如何計算切削速度與進給速率
這些切削速度與進給公式是加工計算的基礎。JLCCNC 的報價工具會在你上傳 CAD 檔後自動帶入這些公式,讓你不必猜數字。
切削速度公式(公制)
- V = 切削速度 (m/min)
- D = 刀具直徑 (mm)
- N = 主軸轉速 (RPM)
進給速率公式
- Vf = 進給速率 (mm/min)
- N = 主軸轉速 (RPM)
- fz = 每齒進給 (mm)
- Z = 刀具齒數
想省去這些計算?上傳你的 CAD檔到 JLCCNC,放心交給我們。
切削速度與進給速率對照表
切削速度表(公制與英制)
| 材料 | 切削速度 (m/min) | 切削速度 (SFM) | 備註 |
| 鋁合金 | 150 – 300 | 500 – 1000 | 碳化物刀具可更高。 |
| 低碳鋼 | 30 – 50 | 100 – 165 | 鍍層碳化物可再提高。 |
| 不鏽鋼 | 20 – 40 | 65 – 130 | 需良好冷卻,避免加工硬化。 |
| 工具鋼(退火) | 20 – 35 | 65 – 115 | 硬化狀態需降速。 |
| 黃銅 | 90 – 200 | 300 – 650 | 高速加工表現佳。 |
| 青銅 | 60 – 120 | 200 – 400 | 依合金種類調整。 |
| 鑄鐵 | 20 – 60 | 65 – 200 | 灰口鐵可比球墨鐵高速。 |
| 塑膠(尼龍、ABS) | 100 – 200 | 325 – 650 | 避免積熱,保持刀具鋒利。 |
| 鈦合金 | 20 – 30 | 65 – 100 | 低速、高剛性、大量冷卻。 |
進給速率表(公制與英制)
| 材料 | 每齒進給 (mm/齒) | 每齒進給 (inch/齒) | 備註 |
| 鋁合金 | 0.05 – 0.15 | 0.002 – 0.006 | 剛性佳時可再加大。 |
| 低碳鋼 | 0.04 – 0.12 | 0.0015 – 0.005 | 小徑刀具略減。 |
| 不鏽鋼 | 0.03 – 0.10 | 0.001 – 0.004 | 中進給可減加工硬化。 |
| 工具鋼(退火) | 0.03 – 0.08 | 0.001 – 0.003 | 精修取低值。 |
| 黃銅 | 0.05 – 0.15 | 0.002 – 0.006 | 可採高進給。 |
| 青銅 | 0.04 – 0.12 | 0.0015 – 0.005 | 注意黏性合金易讓刀彈讓。 |
| 鑄鐵 | 0.04 – 0.12 | 0.0015 – 0.005 | 依脆性調整。 |
| 塑膠(尼龍、ABS) | 0.05 – 0.20 | 0.002 – 0.008 | 避免熔化,中速高進給。 |
| 鈦合金 | 0.03 – 0.08 | 0.001 – 0.003 | 保持切屑負載,避免摩擦。 |
JLCCNC 的機械師每天參考這類表格,並依刀具、材料與機台微調。
提示:打樣時建議從範圍下限開始,量產再逐步往上調。
影響最佳切削速度與進給速率的因素
| 因素 | 進給速率 | 切削速度 |
| 定義 | 刀具前進至工件的速度 (mm/rev、mm/min)。 | 刀具刃口掃過材料表面的速度 (m/min、SFM)。 |
| 對刀具壽命影響 | 過高→切屑負載大,磨損快;過低→摩擦生熱。 | 過高→熱磨損、刃口崩;過低→切削效率差,部分金屬會加工硬化。 |
| 對表面光潔度影響 | 高進給→粗糙、刀痕明顯;低進給→較光滑(有極限)。 | 高速度→若進給匹配,通常更光滑;低速度→易撕裂或光潔度差。 |
| 切屑形成 | 控制切屑厚度與負載;大進給→厚切屑;小進給→薄切屑。 | 影響切屑溫度與形狀;高速下切屑更熱、更捲曲。 |
| 切削力 | 進給越高→刀具與機台受力越大。 | 速度越高→每齒受力降低,但發熱增加。 |
| 切屑流向 | 主要由進給方向與刀路決定。 | 受刃口幾何與轉速影響。 |
| 循環時間 | 進給越高→移除率快,循環短。 | 速度越高→每轉切削快,若進給匹配可縮短循環。 |
| 發熱 | 高進給產生機械應力熱。 | 高速度在刀-工件介面產生更多摩擦熱。 |
| 機台負載 | 直接增加主軸驅動與刀具剛性負荷。 | 對主軸扭矩影響較小,但熱限制更大。 |
切削速度建議因材料而異很大,我們的 CNC 材料指南詳列金屬、塑膠與複材的理想速度與進給。
常見問題與解決方法
- 表面光潔度差:降低進給、提高速度。
- 刀具磨損過快:降低速度,檢查冷卻。
- 顫振或震動:同步調整進給與速度,檢查夾持剛性。
JLCCNC 的內製程調整讓客戶免於這些煩惱,我們在問題發生前就排除。
常見問答
Q:CNC 加工中的切削速度是什麼?
A:就是刀具刃口掃過材料表面的速度,常用單位為公尺/分(m/min)或表面英呎/分(SFM)。
Q:那進給速率呢?
A:進給速率指刀具向前推進工件的速度,常見單位為 mm/rev 或 mm/min。
Q:我該如何決定正確的進給與速度?
A:可用前述公式計算,或直接上傳設計到 JLCCNC 報價工具,讓我們幫你算。
Q:設定錯誤會毀了工件嗎?
A:有可能。過高或過低都會造成粗糙面、刀具過度磨損,或尺寸不符。
Q:JLCCNC 會逐案調整這些參數嗎?
A:當然。我們會依材料、刀具與目標光潔度,為每個專案微調進給與速度。
選擇正確進給與速度的最後建議
- 參考刀具製造商建議。
- 小幅測試、逐步調整。
- 用 CNC 刀路模擬驗證參數。
- 我們的團隊會依你的材料與應用,推薦最佳的進給速率與切削速度,並從頭到尾完成加工。
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