🌀 車床加工計算機

在車床上車一根軸，其實是速度、進給與切深三者之間的平衡。本計算機從切削速度出發——刀具與工件接觸面的表面速度，通常以 m/min 或 SFM（surface feet per minute）表示。要達到這個表面速度的主軸轉速是 RPM = 切削速度 × 1000 / (π × 直徑 mm)。小直徑工件必須轉很快才能維持表面速度；大飛輪則要慢慢轉。

師傅設定工單時天天都在用：低碳鋼配碳化鎢刀具，切削速度約 180–250 m/min，所以 50 mm 的軸大約要轉 1,150–1,600 RPM；同一材料換成 200 mm 直徑，只要 290–400 RPM。除了轉速，工具還會算進給率、材料移除率與指定切削長度的加工時間，讓你在開機之前就能先報價。工件若改用銑削加工，可參考 銑床加工計算機。

核心公式來自車削表面的幾何：主軸每轉一圈，刀具沿圓周 πd 前進，所以達成目標表面速度 V 的轉速是 RPM = 1000V/(πd)。進給率是刀座每轉移動的距離；進給（mm/rev）乘轉速就是切削進給（mm/min）。加工時間則等於切削長度除以進給率。

一個實用的衍生值是加工時間：200 mm 的切削長度、1,300 RPM、進給 0.2 mm/rev 時，進給率 260 mm/min，一趟約 46 秒。比較不同刀具與進給下的加工時間，正是工廠在 HSS 與碳化鎢之間做批量決策的依據。

1. 選擇工件材料，帶入切削速度範圍。
2. 輸入工件直徑 (mm)。
3. 選擇刀具材料（HSS 或碳化鎢）。
4. 輸入進給 (mm/rev) 與切削長度。
5. 點擊「計算」取得轉速、進給率與加工時間。

為什麼直徑越小轉速要越高？

表面速度等於 πd × 轉速。直徑縮小時要維持切削速度不變，主軸就得轉更快。所以車 5 mm 的銷要上千轉，端面車 300 mm 的法蘭卻不到 200 RPM。

HSS 和碳化鎢的切削速度差多少？

碳化鎢硬度高、高溫下仍保刃口，表面速度依材料不同可達高速鋼的 3–8 倍。表格同時列出兩者，方便在選刀具前比較刀具壽命與週期時間。

每轉進給要怎麼選？

粗車用 0.2–0.5 mm/rev，精車用 0.05–0.15 mm/rev。小直徑與高光潔度要選較輕的進給。進給還與刀鼻半徑互相影響——進給太重會車出像螺紋一樣的表面。

主軸轉太快會怎樣？

刀口過熱軟化、磨耗加快；鋼件可能車到發藍，還會出現顫振。轉速過高是小型車床刀具壽命短最常見的原因。

SFM 怎麼換成 m/min？

1 SFM = 0.3048 m/min。手冊只給 SFM 時乘 0.3048 就能用本計算機；反過來，把算出的 RPM 除以 3.281 可得等效表面速度的轉速。

端面車削也能算嗎？

端面車削在切削直徑處用同一公式；刀具往中心移動時直徑縮小，理想轉速會持續上升。實務上，恆表面速度的車床會自動調整；手動車床就以外徑定轉速，往中心去表面速度變慢可以接受。

初次設定一律從切削速度範圍的保守端開始，先看鐵屑形狀、聽切削聲再往上加。碳化鎢刀具加切削液可以把速度推向範圍上限；斷續切削與帶黑皮的鍛件要降 30–50%。進給超過刀鼻半徑太多會留下粗糙表面——要細表面，進給保持在刀鼻半徑的一半以下。薄壁管要同時降速度與進給避免顫振，顫振會先像鈴聲一樣響，然後毀掉表面。