在中碳鋼(S45C / HRC40)的加工現場,「刀具選得對不對」不是理論問題,而是直接決定產能、良率與成本的管理問題。
許多刀具推薦看起來數據漂亮,但若只停留在實驗室條件或型錄建議,一旦回到你的機台、你的夾持、你的刀路與你的節拍,往往就會變成另一套故事。
泉發車刀不做紙上談兵。我們提供的是 Turnkey 刀具服務:先確認客戶的加工目標與關鍵瓶頸(例如:刀具壽命不穩、粗加工時間過長、黏著導致崩刃、排屑不良造成二次切削),
再依材料、硬度、機台剛性、夾治具與刀路策略,給出完整的配刀與參數建議,並以現場試刀的方式把結果量化成「能被複製的數據」。
所以泉發車刀這次要SHOW出真實案例:在 S45C(HRC40)中碳鋼粗加工條件下,我們如何透過 MFH-BOOST 的高進給幾何設計搭配 PR1825 刀片材種,
把切削狀態穩定下來,進而讓乾式加工成立,並用實際試刀數據證明——效率如何放大、壽命如何拉長,以及這套解法在現場為什麼可行。
Table of Contents
中碳鋼的特點:為什麼 S45C 是最常見、也最容易卡關的材料
中碳鋼通常介於低碳鋼與高碳鋼之間,強度、韌性、成本取得平衡,因此大量用在機械零件、治具、結構件、傳動件等。
以 S45C(約 0.45% 碳含量)為代表,材料的可用性很高,但也意味著它在加工現場會呈現更明顯的「切削阻力」與「發熱集中」現象。
當硬度來到 HRC40(常見於熱處理後或要求耐磨/強度的零件),材料的強度與抗變形能力更高,粗加工時會出現兩個典型特徵:
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切削阻力更大:刀尖受力明顯,對刀具幾何、夾持與加工穩定性要求更高
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熱負荷更集中:刀尖溫度上升快,若刀片材質與塗層不對,磨耗與崩刃很容易「突然失控」

中碳鋼的加工難點:熱、黏著、切削力,三個因素一起放大風險
在 S45C(尤其 HRC40)粗加工,最常見的卡點不是「能不能切」,而是「能不能穩定地切、長時間地切」。難點主要集中在三件事:
熱負荷上升,刀尖磨耗加速
硬度提升會直接推高切削能量需求,刀尖溫度更高、熱影響更集中,刀具一旦進入不穩定磨耗區,壽命會急劇下滑。
黏著與積屑瘤,讓加工狀態變得不可控
中碳鋼在某些切削區間容易出現黏著,造成積屑瘤、刃口不穩、表面品質波動,甚至引發崩刃。這也是很多現場「明明參數沒變,但壽命忽然變差」的根本原因之一。
切削阻力大,振動與崩刃風險提高
一旦夾持、刀具伸出、刀路載荷不理想,切削力會迅速放大振動;而振動會反過來惡化刀尖負荷,形成惡性循環。
重要結論:
在這類工況,能不能「加速」不是靠膽量,而是靠刀具系統把切削狀態穩住。刀具選對了再增加效率。
為什麼推薦 MFH-BOOST+PR1825
MFH-BOOST 的設計重點:讓粗加工「穩、快、可放大」,它的核心不是「拼數據」,而是用幾何與切削型態去做到:
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讓切削力方向更可控:切削負載更容易被機台與夾持吸收,降低振刀觸發機率
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把粗加工變成可預期的切削狀態:加工聲音、排屑、負載變化更一致
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排屑更順,才有乾式的基本條件:乾式最怕二次切削與屑堆,排屑能力是門檻
本次試刀的刀具配置:
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刀盤:MFH-BOOST 系列
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刀片:LOMU040410ER-GM
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刀片材種:PR1825
PR18系列材質(鋼加工推薦 PR1825)
- 高耐磨性:PR1825材質提供極佳的耐磨性,尤其適用於高溫環境下的加工。
- 化學穩定性:此材質能有效減少與鈦合金的化學反應,減少刀具磨損,延長使用壽命。
- 加工效率:提高了加工穩定性和效率,尤其在高負荷條件下表現出色。
實際效能提升:Turnkey 不是賣刀具,是把效率再提升
在加工現場,客戶真正需要的不是一段型錄數據或「看起來很強」的刀具推薦,而是能直接落地的成果:刀具壽命更穩、更長,節拍更短、產能更高,並且可以複製到產線日常。
這正是泉發車刀的 Turnkey 方式要解決的問題——我們不是只交付刀具料號,而是從需求出發,透過配刀、調參、試刀驗證,把效率真正做出來。
先從「客戶需求」下手
泉發在導入前先釐清客戶的核心目標,並以此作為改善方案的判斷基準:
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提高刀具壽命、降低加工成本
刀具壽命不穩會直接造成停機換刀、報廢與重工,最終推高總加工成本。客戶要的不是「某次跑得很快」,而是壽命穩定、成本可控。 -
提高生產效率
粗加工節拍一旦拉不下來,後面工序再怎麼優化也很難補回產能。客戶需要的是能被放大的參數與穩定的切削狀態,讓效率提升可長期維持。
泉發提出改善方案:MFH-BOOST+PR1825 的組合
針對上述目標,泉發以 Turnkey 流程提出改善方案,核心是建立「可控的切削狀態」,再去放大效率:
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MFH-BOOST:以高進給幾何設計,讓粗加工負載與排屑更可控,提供放大進給與切深的條件。
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PR1825:在高負荷和高溫的工況下維持刀尖保持性,使磨耗更可預期、壽命更穩定,降低突然崩刃造成的停機與成本波動。(所以最後選用乾式加工)
實際加工後得出的結論:效率放大、壽命倍增
改善方案不是停留在「建議」,而是以實際加工數據驗證成果。本案試刀後得到的核心結論如下:
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進給放大 ×2.5
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切深放大 ×2
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刀具壽命從 1 小時提升至 10 小時以上(×10+)
這些數據代表的不是一次性的表現,而是 Turnkey 的價值:當刀具組合與參數策略把切削狀態穩定在可控區間,效率就能被放大、壽命就能被拉長,並且具備導入產線標準化的條件。
實際數據
CNC加工問答
Q1:中碳鋼(S45C)加工最常見的問題是什麼?
A:最常見不是「切不動」,而是「切得不穩」。
典型症狀包含:刀具壽命波動大、突然崩刃、積屑瘤造成表面與尺寸不穩、排屑不良導致二次切削、以及粗加工節拍拉不下來。
這些問題多半與切削力、熱負荷與黏著行為同時放大有關。
Q2:為什麼同樣是 S45C,有些工廠刀具很耐、有些很容易崩?
A:因為中碳鋼加工的結果高度依賴「整套切削系統」:機台剛性、夾持、刀具伸出、刀路負載、冷卻/排屑方式、以及刀具幾何與材種匹配。
只看型錄參數很容易失準,所以泉發的作法是以 Turnkey 方式把條件校準後,再用試刀數據確認最佳區間。
Q3:MFH-BOOST 適合用在中碳鋼的哪些工序?
A:最典型是粗加工段,例如面銑、台階粗加工、需要提高去除量(MRR)的工序。
它的高進給幾何能把切削狀態拉向「更可控」的區間,讓你有機會在不失控的前提下放大進給與切深,達到節拍縮短。
Q4:為什麼你們會搭配 PR1825?它在這個案例的價值是什麼?
A:在 S45C(HRC40)粗加工情境,風險往往集中在高溫磨耗與黏著拉扯造成的崩刃。
PR1825 的價值在於刀尖保持性更穩,能承受較高的熱與負載,讓加工參數「能放大、且能穩定跑」,而不是只能保守跑。
Q5:為什麼你們敢從濕式改成乾式?乾式加工不是更危險嗎?
A:乾式確實不是所有工況都適合。這個案例之所以能改,是因為刀具條件先成立:MFH-BOOST 的幾何讓負載與排屑更可控,PR1825 提供乾式環境下的耐熱與抗磨耗基礎。
|換句話說,是「刀具把風險控制住」之後,乾式才從冒險變成可管理策略。
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