粗铣加工的目标是以最短的时间从工件上切除尽可能多的金属材料。虽然材料去除率的大小主要取决于加工机床的有效功率(马力)，但是，通过采用径向减薄切屑厚度的方法，即使在一台小功率的机床上，仍然可以实现生产率的最大化和保持加工要求的切削条件。径向切屑减薄(radialchipthinning)是铣削所采用的径向切削宽度(woc)ae小于铣刀直径的25％时所产生的一种效应。随着径向切削宽度的减小，基于设计每齿进给量fz的切屑厚度也将随之变薄，从而导致实际每齿进给量fz减小，而fz的减小会使刀具与工件表面发生刮擦而无法切入工件，因此当径向切深减小时需要增大每齿进给量fz。采用减薄径向切屑厚度的高进给铣削方式(见图1)可以缩短加工时间，延长刀具寿命。
apmax—最大切削深度ap—切削深度k—主偏角
图4在仿形铣削中，当切削深度变浅时，主偏角随之变平
进给率的提高由于切屑厚度随着切削深度的变浅而减薄，因此，为了获得高水平的加工生产率，需要通过提高进给率来补偿较小的切削深度。无论是使用圆刀片或是小主偏角的铣刀，均可利用切屑减薄效应来实现高进给率铣削，这是因为随着圆刀片切削深度变浅，主偏角也随之变平(见图4)。因此，在确定输入cnc加工程序的每齿进给量时，将变量平均切屑厚度hm和主偏角kχ代入计算公式fz＝hm/sink中，进给率可获得大幅度提高(可增加1倍)。为确定纽扣铣刀的有效主偏角，可用以下公式计算：tank=ap/(iceff/2)k=有效主偏角(式中iceff为有效内切圆)。需要注意，当切入角为90°时，输入加工程序的每齿进给量与切屑厚度是相等的。如果减小主偏角，切屑量仍将保持不变，但刀具切削刃与工件的接合长度会增大，由此产生的切屑厚度将小于程序设定值，但切屑会变长。在切削深度小于圆刀片半径的情况下，为了将切屑厚度增大到程序设定值，则需要提高刀具进给率的编程设定值。因此，虽然圆刀片产生的切屑与主偏角为90°的直刃刀片所切除的切屑厚度相同，但纽扣铣刀切除工件材料的进给率却要高得多。当然，为了切除一定量的工件材料，对加工机床的功率也有一定的要求。如果刀具的进给率提高1倍，则加工机床的功率也需要增大1倍。在粗铣加工中，采用90°主偏角的铣刀对于提高加工生产率最为不利，但这种铣刀却比较适合加工90°的台肩，因为它不需要二次走刀进行清根作业。有些加工车间为了减少所用刀具的种类，主要采用90°直刃铣刀进行铣削加工。在其它情况下，这种铣刀并非必需。在切削深度保持不变的情况下，圆刀片越小，其加工效率也越低，这是由于小刀片的主偏角较大，将其代入每齿进给量计算公式得出的设定进给率也较小。此外，当圆刀片的切削深度增大时，其加工效率也会降低。因此，当一把纽扣铣刀采用等于其内切圆的50%(ic/2)的切削深度(可能采用的最大切深)进行铣削加工时，它切出的切屑厚度与加工程序设定的每齿进给量完全相等，且其加工效率与使用45°主偏角的直刃铣刀相同。但是，如果该纽扣铣刀的圆刀片有4个切削刃，则它的加工成本/效率(cost-effective)比使用45°双面刀片要高，因为45°双面刀片共有8个切削刃(纽扣刀片只在单面有切削刃，而45°双面刀片两面均有切削刃)。使用圆刀片获得切屑减薄效应的限制因素之一是切削深度。最大的标准圆刀片直径约为0.800′(20mm)，因此进行高速铣削时的最大切削深度为0.200′(5mm)——或许可达到0.250′(6.35mm)。虽然45°直刃铣刀可以更大的切削深度进行铣削，但纽扣铣刀可在粗铣加工编程时采用二次走刀(如果需要的话)实现比其它刀具一次走刀更高的切削效率。采用切屑减薄技术进行加工时，如果生成的切屑过薄，刀具与工件表面就会发生刮擦现象。例如，用大倒棱刀片以极低的每齿进给率进行切削时，切屑难以正常成形，也无法顺畅流动。切削力方向的变化当刀具主偏角变平、切屑减薄时，切削力的方向也会发生变化。例如，用45°主偏角的铣刀进行切削时，轴向切削力与径向切削力大小相等。由于径向切削力会引起刀具偏斜和振颤；而轴向切削力作用于机床主轴方向，可使加工过程较少受到破坏性振动的影响。因此，使用主偏角较小的刀具所产生的切削力主要为轴向切削力，对保持加工过程的稳定性比较有利。综上所述，对于以在最短时间内切除最多工件材料为目标的粗铣加工而言，通过减小刀具主偏角和采用较小的切削深度，可以实现切屑减薄效应，大幅度提高刀具的进给率，从而显著提升粗铣加工效率。
