Mecanizado y CNC

Parámetros de corte: velocidad, avance y profundidad

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¡Bienvenidos nuevamente al blog de Welectronic! Torno o fresadora, convencional o CNC, siempre terminas ajustando tres números: velocidad de corte, avance y profundidad de corte. Juntos deciden el acabado, la temperatura, la vida de la herramienta y cuánto material arrancas por minuto. Aquí verás qué significa cada uno, las fórmulas para convertirlos en rpm y mm/min, y cómo influye cada parámetro en el proceso.


1. Los tres parámetros fundamentales

Velocidad de corte Vc, avance f y fz, y profundidad de corte ap en torneado y fresado
Velocidad de corte, avance y profundidad de corte. Fuente: ficha técnica Welectronic.
Vc = π · D · n / 1000 [m/min]
n = 1000 · Vc / (π · D) [rpm]

D es el diámetro de la pieza (torneado) o de la herramienta (fresado, en mm) y n son las revoluciones por minuto. Fíjate que, para la misma Vc, un diámetro pequeño exige más rpm.

Gráfico de rpm necesarias según el diámetro para velocidades de corte de 120, 180 y 250 metros por minuto
Diagrama original: las rpm bajan al crecer el diámetro, para cada Vc.
Corrección de terminología: el póster define ap como "axial en torneado y radial en fresado". Es al revés de lo habitual: en torneado ap es la profundidad medida perpendicular a la superficie mecanizada (en el diámetro, la mitad de lo que se reduce el diámetro), y en fresado ap es la profundidad axial, mientras que el ancho radial de corte se llama ae.

2. Fórmulas y unidades

Relaciones principales, unidades comunes, ejemplo rápido de torneado y fórmulas en fresado
Fórmulas, unidades y ejemplo rápido. Fuente: ficha técnica Welectronic.
Avance lineal: f [mm/min] = f [mm/rev] · n = fz · z · n
Remoción de material: Q [cm³/min] = ap · ae · f [mm/min] / 1000

Unidades: Vc en m/min; n en rpm; f en mm/rev o mm/min; fz en mm/diente; ap y ae en mm; z es el número de dientes de la fresa. Usa unidades consistentes y verifica que la máquina acepte los valores calculados (rpm y avance máximos).

Ejemplo del póster (D = 50 mm, Vc = 180 m/min, f = 0,20 mm/rev, ap = 2 mm): n = 1000 · 180 / (π · 50) = 1.146 rpm y f = 0,20 · 1146 = 229 mm/min. Con la fórmula de fresado y un ancho de 3 mm, Q = 2 · 3 · 229 / 1000 = 1,37 cm³/min.

Observación: en torneado el caudal de viruta se calcula más directamente como Q = Vc · f · ap. Con los mismos datos: 180 · 0,20 · 2 = 72 cm³/min. El 1,37 cm³/min del póster aplica la fórmula de fresado (ap · ae · f) y sirve como ejemplo de uso de esa fórmula, no del caudal real del torneado.

3. Relación con el material y la herramienta

Tendencia de parámetros por material, consideraciones por tipo de herramienta y ajustes según la rigidez del sistema
Tendencia por material, herramientas y rigidez. Fuente: ficha técnica Welectronic.

El carburo recubierto (PVD/CVD) permite Vc y fz más altas; el carburo sin recubrimiento trabaja con valores moderados; cerámica, CBN o PCD admiten Vc muy altas en materiales duros y abrasivos, pero con avance bajo y filo muy estable. Con poca rigidez (pieza delgada, herramienta larga, amarre deficiente): reduce f o fz, reduce ap, mantén Vc moderada y asegura buena sujeción y balanceo.

4. Efecto de cada parámetro sobre el proceso

Efecto de la velocidad de corte, el avance y la profundidad sobre el acabado, la temperatura y la vida de la herramienta
Efecto de Vc, f y ap en acabado, temperatura y vida útil. Fuente: ficha técnica Welectronic.

Regla práctica: comienza con valores conservadores y súbelos gradualmente hasta lograr el mejor equilibrio entre productividad, acabado y vida de la herramienta. Monitorea sonido, viruta, temperatura y acabado.

5. Valores iniciales y orden de ajuste

Tablas de valores iniciales para torneado y fresado con carburo y orden de ajuste recomendado
Valores iniciales orientativos y orden de ajuste. Fuente: ficha técnica Welectronic.

Torneado con punta de carburo (acabado general): aluminio Vc 300-800 m/min, f 0,10-0,30 mm/rev, ap 0,5-3 mm; acero al carbono Vc 120-250, f 0,05-0,20, ap 1-4; acero inoxidable 304 Vc 60-120, f 0,03-0,12, ap 0,5-2; fundición gris Vc 150-300, f 0,10-0,25, ap 1-4.

Fresado con fresa de carburo (desbaste): aluminio Vc 400-1.000, fz 0,05-0,15 mm/diente; acero al carbono Vc 120-250, fz 0,04-0,10; inoxidable Vc 60-120, fz 0,02-0,06; fundición Vc 150-300, fz 0,04-0,10. Los ap se dan en múltiplos del diámetro D (por ejemplo 1-2 × D en acero) y ae como porcentaje de D (30-60 % en acero). Con una fresa de 16 mm y ae = 30 %, el ancho de corte es 4,8 mm.

Orden de ajuste recomendado: 1) fija Vc según material y herramienta; 2) calcula las rpm; 3) define f o fz según la operación; 4) calcula el avance en mm/min; 5) define ap y ae según la rigidez y la producción.


✅ 5 Problemas Resueltos

Problema 1: Una pieza de 80 mm de diámetro gira a 900 rpm. ¿Cuál es la velocidad de corte?
Solución:
Vc = π · D · n / 1000 = π · 80 · 900 / 1000
Vc ≈ 226,2 m/min
Problema 2: Quieres fresar con una fresa de 20 mm de diámetro a Vc = 120 m/min. ¿Cuántas rpm programas?
Solución:
n = 1000 · Vc / (π · D) = 1000 · 120 / (π · 20) = 1909,9
n ≈ 1.910 rpm
Problema 3: La fresa anterior tiene 4 dientes y fz = 0,06 mm/diente. ¿Cuál es el avance de la mesa en mm/min?
Solución:
f = fz · z · n = 0,06 · 4 · 1910
f ≈ 458 mm/min
Problema 4: Tornear un eje de 40 mm de diámetro a Vc = 200 m/min con f = 0,15 mm/rev. Calcula las rpm, el avance lineal y el tiempo para recorrer 120 mm.
Solución:
n = 1000 · 200 / (π · 40) = 1591,5 rpm
f = 0,15 · 1591,5 = 238,7 mm/min
t = 120 / 238,7 = ≈ 0,50 min (30 s)
Problema 5: Con la fresa anterior (f = 458 mm/min), ap = 5 mm y ae = 10 mm, ¿cuánto material arrancas por minuto?
Solución:
Q = ap · ae · f / 1000 = 5 · 10 · 458 / 1000
Q = 22,9 cm³/min

🏋️ 5 Ejercicios Propuestos

Ejercicio 1: Una pieza de 100 mm gira a 600 rpm. Calcula Vc.
Vc = π · 100 · 600 / 1000 = 188,5 m/min
Ejercicio 2: Debes tornear acero inoxidable 304 de 30 mm de diámetro con Vc = 90 m/min. ¿Cuántas rpm? ¿Está Vc dentro del rango de la tabla?
n = 1000 · 90 / (π · 30) = ≈ 955 rpm. Sí: el rango para inoxidable 304 es 60-120 m/min.
Ejercicio 3: Una fresa de 3 dientes trabaja a 2.500 rpm con fz = 0,08 mm/diente. ¿Cuál es el avance en mm/min?
f = 0,08 · 3 · 2500 = 600 mm/min
Ejercicio 4: Se tornea una pieza de 60 mm de acero con Vc = 150 m/min y f = 0,10 mm/rev. ¿Cuánto tarda una pasada de 100 mm de longitud?
n = 1000 · 150 / (π · 60) ≈ 796 rpm; f = 0,10 · 795,8 = 79,6 mm/min; t = 100 / 79,6 = ≈ 1,26 min
Ejercicio 5: Calcula el caudal de viruta del fresado con ap = 2 mm, ae = 15 mm y f = 500 mm/min.
Q = 2 · 15 · 500 / 1000 = 15 cm³/min

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