切削参数计算器

选择工件材料、刀具直径和刃数，即可获取编程所需的主轴转速和进给速度 —— 逐步为您计算切屑变薄和主轴限制修正。

刀具

立铣刀的切削直径，而非刀柄直径。
刀具上的切削刃数 —— 通常为 1 到 4 刃。
刀具材质

工件

设置推荐的切削速度和每齿进给量。

切削

加工偏好
保守适用于刚性不足的机器和较长的刀具悬伸；高效率则以牺牲刀具寿命为代价换取加工速度。
每刀的径向吃刀量。低于刀具直径的一半时切屑会变薄，进给速度可以提高 —— 系统会自动应用此修正。留空表示全槽切削。
您机器的最高转速 —— DIY 雕刻机通常限制在 10,000–24,000 RPM。留空表示无限制。

主轴转速与进给速度

主轴转速

— RPM

进给速度

—

请输入刀具直径和刃数。

公式与数值代入

RPM = Vc × 1000 ÷ (π × D) · 进给速度 = fz × Z × RPM · 下刀速率 = 进给速度 × 50%

    所有内容均在此浏览器中计算 —— 您输入的刀具、材料和机器数值绝不会离开您的设备。

    常见问题

    我应该先设置进给速度还是主轴转速？

    即每齿进给量（chip load）。每齿进给量决定了每个切屑的厚度，而切屑会带走热量：进给量过小会导致刀具摩擦、过热并变钝；过大则会导致刀刃过载而折断。这就是为什么本计算器首先根据材料和直径确定每齿进给量，然后选择主轴转速以达到可行的切削速度。在保持进给速度不变的情况下降低主轴转速只会使切屑更薄，从而加剧摩擦 —— 当转速必须降低时，进给速度也必须按比例降低。

    我的主轴达不到推荐的 RPM，该怎么办？

    请运行您机器支持的最高转速，并按相同比例降低进给速度，这样可以保持每齿进给量不变。主轴限制输入框可以为您自动完成此操作：输入您机器的最高转速，进给速度就会自动重新计算。您损失的只是时间，而不是刀刃寿命 —— 切削过程虽然变长，但每齿切削的厚度依然相同。常见的错误是保持高进给速度并寄希望于运气，这会导致刀具过载。

    什么是切屑变薄？什么时候可以加快进给？

    当切削宽度降至刀具直径的一半以下时，刀齿扫过的弧度变浅，切屑厚度会比您设定的每齿进给量更薄。在 10% 径向吃刀量下进行精加工时，产生的切屑厚度仅为相同进给下全槽切削的 60% 左右。您可以（且应当）乘以切屑变薄系数来提高进给速度，以恢复切屑厚度；输入切削宽度后，系统会自动应用此修正。当切削宽度达到直径的一半或以上时，则不存在切屑变薄，无需修正。

    这些数据来源是什么，其可信度如何？

    金属和塑料的数据参考了 Harvey Tool 通用加工指南中的硬质合金参数表，HSS 列参考了经典的高速钢表面速度表，而木材和复合材料的数据则根据已发表的 DIY CNC 测试表进行了校准。请将所有数值视为刚性装夹和锋利刀具的起始参考值：针对您具体刀具的厂商推荐值始终优先；如果机器刚性不足、刀具悬伸过长或材料具有粘性，则建议选择保守偏好。最后请注意倾听切削声音 —— 干净的切屑和稳定的声音意味着参数正确。

    由 BroBroGo 编辑团队撰写并审核。最后更新:

    切削参数计算器核心原理

    在铣削加工中，合理设置主轴转速与进给速度是确保加工效率、延长刀具寿命以及获得良好表面质量的关键。本切削参数计算器通过输入刀具参数、工件材料及加工偏好，能够快速计算出所需的编程参数。

    所有计算均在您的浏览器本地完成，您输入的刀具、材料和机器数值绝不会离开您的设备。

    核心输入参数解析

    为了获得准确的计算结果，您需要提供以下基本参数：

    • 刀具直径：立铣刀的切削直径，而非刀柄直径。该数值必须大于零，且为 500 mm（约 20 in）或以下。
    • 刃数：刀具上的切削刃数 —— 通常为 1 到 4 刃。必须是 1 到 16 之间的整数。
    • 刀具材质：可选择高速钢 (HSS)或硬质合金。
    • 工件材料：根据加工对象从材料库中选择，库中包含：
      • 木材：软木与胶合板、硬木、MDF 与密度板。
      • 塑料：亚克力 (PMMA)、聚碳酸酯、软塑料 (ABS, HDPE, PVC, Delrin)。
      • 复合材料：FR4 / G10 玻璃纤维、碳纤维 (CFRP)。
      • 金属：铝合金 (6061, 7075)、黄铜、铜与青铜、低碳钢与软钢、合金钢与工具钢 (退火)、不锈钢 (304, 316)、铸铁 (灰口铸铁)、钛合金 (Ti-6Al-4V)。
    • 加工偏好：可选择保守、均衡或高效率。保守适用于刚性不足的机器和较长的刀具悬伸；高效率则以牺牲刀具寿命为代价换取加工速度。
    • 切削宽度 (可选)：每刀的径向吃刀量。必须大于零且不能超过刀具直径。留空表示全槽切削。
    • 主轴限制 (可选)：您机器的最高转速 —— DIY 雕刻机通常限制在 10,000–24,000 RPM。必须大于零且为 1,000,000 RPM 或以下。留空表示无限制。
    • 单位：支持 mm 或 in。

    在输入过程中，如果输入非数字字符，系统会提示“‹field›：“‹token›”不是有效的数字。”。若输入超出范围，则会触发相应的错误提示，例如“刀具直径必须大于零。”、“刀具直径必须为 500 mm（约 20 in）或以下。”、“刃数必须是 1 到 16 之间的整数。”、“切削宽度必须大于零。”、“切削宽度不能超过刀具直径 —— 那属于全槽铣削。”、“主轴限制必须大于零。”或“主轴限制必须为 1,000,000 RPM 或以下。”。

    此外，由于碳纤维具有极强的磨蚀性，系统限制高速钢与碳纤维的组合。若选择此组合，会触发错误提示：“不推荐使用高速钢加工碳纤维 —— 磨蚀性纤维会几乎瞬间磨钝 HSS 刀刃。请选择硬质合金。”。若计算结果超出系统承载，则会显示“数值或中间计算结果超出了支持的数字范围。”。

    物理机制与修正规则

    切屑变薄效应

    当切削宽度（WOC）降至刀具直径（D）的 50% 以下时，刀齿扫过的弧度变浅，实际切下的切屑厚度会变薄。为了维持目标切屑厚度，计算器会自动触发切屑变薄修正。此时，每齿进给量会乘以一个计算得出的变薄系数，从而提高进给速度。若切削宽度达到或超过刀具直径的 50%，则不进行修正。

    主轴转速限制比例缩放

    如果公式计算出的主轴转速（RPM）超出了您设置的主轴限制，计算器会将主轴转速限制在设定的最大值，并按相同的比例降低进给速度。这种等比例缩放能够确保每齿进给量保持不变，从而保护刀具不因进给过载而折断。

    下刀速率

    为了保证刀具安全切入工件，下刀速率在计算中始终被设定为进给速度的 50%。

    公式与数值代入步骤

    计算器根据您选择的单位系统，采用以下公式进行推导：

    • 公制公式： RPM = Vc × 1000 ÷ (π × D) · 进给速度 = fz × Z × RPM · 下刀速率 = 进给速度 × 50%
    • 英制公式： RPM = SFM × 12 ÷ (π × D) · 进给速度 = fz × Z × RPM · 下刀速率 = 进给速度 × 50%

    具体的代入与推导步骤如下：

    1. 获取切削速度： 适用于 ‹toolMaterial› 的切削速度（‹preference›）：从推荐范围 ‹low›–‹high› 中选择 → ‹vc›
    2. 计算主轴转速：
      • 公制：主轴转速 = Vc × 1000 ÷ (π × D) = ‹vc› × 1000 ÷ (π × ‹d›) = ‹rpm› RPM
      • 英制：主轴转速 = SFM × 12 ÷ (π × D) = ‹vc› × 12 ÷ (π × ‹d›) = ‹rpm› RPM
    3. 确定基础每齿进给量： 在 ‹material› 中使用 ‹d› 刀具的每齿进给量：每齿 ‹fz›（直径表） 或进行比例缩放：每齿进给量：表值 ‹fzTable› × ‹scale›（‹preference›）= 每齿 ‹fz›
    4. 应用切屑变薄修正（若适用）： 切屑变薄：WOC ÷ D = ‹woc› ÷ ‹d› = ‹ratio›% < 50% → fz = ‹fzBase› × ‹factor› = ‹fz›
    5. 应用主轴限制（若适用）： 主轴限制 ‹max› RPM < 公式计算值 ‹rpm› RPM → 采用 ‹used› RPM
    6. 计算进给速度与下刀速率： 进给速度 = fz × Z × RPM = ‹fz› × ‹flutes› × ‹rpm› RPM = ‹feed› 下刀速率 = 进给速度 × 50% = ‹plunge›

    常见问题解答

    我应该先设置进给速度还是主轴转速？

    即每齿进给量（chip load）。每齿进给量决定了每个切屑的厚度，而切屑会带走热量：进给量过小会导致刀具摩擦、过热并变钝；过大则会导致刀刃过载而折断。这就是为什么本计算器首先根据材料和直径确定每齿进给量，然后选择主轴转速以达到可行的切削速度。在保持进给速度不变的情况下降低主轴转速只会使切屑更薄，从而加剧摩擦 —— 当转速必须降低时，进给速度也必须按比例降低。

    什么是切屑变薄？什么时候可以加快进给？

    当切削宽度降至刀具直径的一半以下时，刀齿扫过的弧度变浅，切屑厚度会比您设定的每齿进给量更薄。在 10% 径向吃刀量下进行精加工时，产生的切屑厚度仅为相同进给下全槽切削的 60% 左右。您可以（且应当）乘以切屑变薄系数来提高进给速度，以恢复切屑厚度；输入切削宽度后，系统会自动应用此修正。当切削宽度达到直径的一半或以上时，则不存在切屑变薄，无需修正。

    我的主轴达不到推荐的 RPM，该怎么办？

    请运行您机器支持的最高转速，并按相同比例降低进给速度，这样可以保持每齿进给量不变。主轴限制输入框可以为您自动完成此操作：输入您机器的最高转速，进给速度就会自动重新计算。您损失的只是时间，而不是刀刃寿命 —— 切削过程虽然变长，但每齿切削的厚度依然相同。常见的错误是保持高进给速度并寄希望于运气，这会导致刀具过载。

    这些数据来源是什么，其可信度如何？

    金属和塑料的数据参考了 Harvey Tool 通用加工指南中的硬质合金参数表，HSS 列参考了经典的高速钢表面速度表，而木材和复合材料的数据则根据已发表的 DIY CNC 测试表进行了校准。请将所有数值视为刚性装夹和锋利刀具的起始参考值：针对您具体刀具的厂商推荐值始终优先；如果机器刚性不足、刀具悬伸过长或材料具有粘性，则建议选择保守偏好。最后请注意倾听切削声音 —— 干净的切屑和稳定的声音意味着参数正确。

    锥度角度计算器输入两个直径和长度，即可快速计算出半角、锥度比例及每英尺锥度 —— 亦可反向求解缺失的尺寸。小数转分数把有限小数和 1.2(34) 这类循环小数转成最简分数。分数转小数把 1/8、1/3、2 1/4 这样的分数和带分数转成准确小数。单位换算长度、重量、温度、面积、体积、速度,任意单位之间即时换算。方格纸生成器自定义设计方格纸的网格、颜色和边距，并下载尺寸精准的矢量图纸。齿轮传动比计算器构建 1 到 6 级外齿轮传动链，追踪从输入到输出的传动比、轴转速、旋转方向、转矩、效率损失以及设计转矩验算。Bernoulli 方程计算器平衡两个流动截面之间的压力、流速、高程、泵水头、水轮机水头和损失，并展示单位及每个能量项。道路超高计算器根据道路弯度的速度和半径确定超高尺寸 —— 包含摩擦力复核、最小半径、建议限速及过渡段长度。