因此不論是刀具壽命或是加工效率，球刀在模具加工上是不錯的 選擇！不過同樣的，球刀在模具加工時也會遭遇一些問題。在銑 削3D模具時球刀雖然與工件接觸的區域為R角的刀刃，但是實際 的接觸位置卻會隨著工件的形狀而改變，這樣的差異會帶來以下 的影響：
D=2R
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一、切削速度Vc
切削最基本的概念就是賦予切削刀刃以及被切削材相對速度，當刀刃材質
R D
如左圖所示，底部刀刃為一球形狀的銑刀為球刀。球刀在目前的 模具加工使用上相當的頻繁，尤其是在銑削3D的模具時，球刀更 是不可缺少的工具。與前者－端銑刀比起來，因為球刀沒有像端 銑刀底部為尖點的刀刃，而是帶有R角的刀刃，所以球刀的刀刃 更為強壯，不易崩壞；換句話說，球刀的壽命會比端銑刀更為穩 定。除此之外，球刀與工件接觸的區域為R角的刀刃，因此在精 加工時刀間距可用更大的數值，加工面也有極佳的效果。
a、c兩點時其切削速度穩定，所
以此區域為刀刃在切削工件，可 以得到良好之加工面。而在b、d a
兩點時會因切削速度太低甚至沒有
1
切削速度導致刀刃在磨擦工件，加工 面品質當然會大受影響。
b c
3
2
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d
二、刀具損耗
球刀在銑削較平坦的區域時，如下：此時與工件接觸的位置大部分都為 a、b、c這幾個位置。所以其實是用球刀的底部在銑削工件。當整個工 件這類的區域範圍很大時，球刀底部除了切削速度低外，底部的刀刃也 會很快的磨損，兩側的刀刃其實並沒有用到，所以加工面不僅品質低落 而且因為刀具損耗的關係，加工面的精度也會受到影響。
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R=0
D

所以在模具加工中，端銑刀一般會被用來加工模具中的2D區域，如：垂直 面以及水平面或是模具中尖角的區域會用端銑刀將之加工出來。而在傳統 方式的模具加工中，端銑刀也會被用來作粗加工。下面圖示為端銑刀的實 際加工範例。
工銑
輪
件削 袋 形
廓 加
工
銑
銑
削
削
溝
壁垂
槽
直
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球形銑刀
由於銑刀在目前的切削加工中，幾乎可取代大部分之傳統切削刀具，故無 論在銑刀之材料、造型、結構…等等之設計製造上，不但種類極為繁多而 且複雜。現在僅就下列一般模具銑削加工中常用之銑刀種類作說明介紹。
Ⅰ、依幾何形狀區分- a、 b、球刀 c、圓鼻刀
Ⅱ、依刀具結構區分- a、捨棄式刀具 b、整體式刀具
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a
b
c
a
b
c
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球刀在模具加工中最常用來銑削3D的模具，尤其是在精加工以及清角加工 時，但不適合用於銑削較平坦之區域，因與工件接觸面積小，無法加大刀 間距。下面圖示為球刀的實際加工範例。
粗 加 工
精
加
工
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圓
鼻
刀
如左下圖所示，圓鼻刀的外型與端銑刀類似，均為平坦的底部設計，所不 同的是圓鼻刀的底部為帶有R角的刀刃而不是尖點的刀刃，所以刀刃的強 度比端銑刀好，不易崩壞，因此刀具的壽命會比端銑刀要好。
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端
銑
刀
端銑刀之外形如右圖所示，銑刀之外緣及底面均有銑齒以構 成切刃，所以可以用來銑削工件之垂直面以及垂直面。端銑 刀之刀形變化非常複雜，適用於各類加工，如：銑平面、溝 槽或輪廓面…等等，可說是被運用最為廣泛的一種銑刀。一 般來說端銑刀非常適用於2D形狀的工件，但是應用於3D形狀 的模具加工時，就不是那麼的適用。我們就以下原因說明端 銑刀應用於模具加工時所發生的問題：
除此之外，圓鼻刀比球刀、端銑刀有更佳的加工效率，尤其是 在粗加工時。因為圓鼻刀底部是平的，圓鼻刀的水平刀間距可 以用的比球刀更大。在精加工時，它同樣擁有與球刀一樣的優 點，所以刀間距也可以可用更大的數值。因此圓鼻刀不論是用 於粗加工以至於精加工，都是非常合適的選擇。
在銑削3D模具時，圓鼻刀還有另外一項優點是使用球刀所比不
上的。球刀本身會隨著與工件接觸的位置不同，切削速度而有
非常大的變化，所以加工面品質不穩定。圓鼻刀雖然也有這樣
的情形，不過它的切削速度的變化並不像球刀那樣有極大的變
D
R 化。因此使用圓鼻刀加工的工件，品質當然穩定。以下說明圓
銑刀種類
銑削為各種切削方式中變化最大，用途最廣的切削方式。所以無論是槽孔 銑削、凹切、平面以至於各種造型之面皆可加工，而且經由銑削加工可獲 得表面光度極佳與精準之尺寸。銑刀是一種多刃口的圓形刀具，銑削的原 理為應用銑刀之多刃旋轉產生切削作用，所以雖然刀具切入工件甚深，但 每一切刃之切削量並不大，因此每一切刃之切削厚度仍可維持很薄，所得 之加工面亦佳，且刀具壽命能維持甚久。切削效率佳，用途廣泛，所以銑 刀在目前金屬加工中佔有極高之份量。
比被切削材硬而且切削速度達到時，被切削材與刀刃接觸的區域就會被移 除。因此切削速度對於刀具的切削效果非常重要，如果切削速度不夠或太 低，那麼刀刃就不是在切削工件，而是在磨工件。為了產生切削速度，所
以在車削中就是旋轉工件產生切削速度；在銑削中就是旋轉刀具產生切削
速度。左下圖中所顯示的球刀，當在旋轉時，1、2、3點的位置其對應的 切削速度均不相同，甚至2這一點的切削速度幾乎等於0。因此球刀的缺點 就是切削速度不穩定。以右下圖範例來說，你可以看到球刀在銑削3D的工 件時刀刃與工件接觸的位置會不斷的改變，因此切削速度一直在改變。在
Ⅰ、依幾何形狀區分
在模具銑削加工中，由於模具本身即是有複雜造型之工件，在考慮切 削效率、刀具壽命以及工件形狀…等的因素下，因此要只使用單一種 形狀之銑刀便可將模具加工完成是不可能的。所以在模具加工中常會 需要用到不同形狀的銑刀來加工模具，一般模具加工最普遍使用的銑 刀有以下三種：
a、端銑刀〈End Mill〉 b、球刀〈Ball-nose Cutter〉 c、圓鼻刀〈Toroidal Cutter〉
一、如右圖框框所指出的區域，你可以看到此處為一尖點。 所 以甚為脆弱，一但此處尖點崩壞，那麼銑刀壽命也就隨之 完結。所以端銑刀的壽命不甚穩定。
二、在銑削2D形狀的工件時，由於與工件接觸的區域為外緣 與底面，所以不論是刀間距或是切削深度都可以使用極有效 率的數值。反之如果用於銑削3D形狀的模具時，你可以發現 與工件接觸的區域幾乎都是靠近尖點的部位，所以你必須要 減少刀間距或是切削深度，因此加工效率降低。