Esta calculadora predice, antes de mecanizar, el acabado superficial que puede lograr una operación de torneado o de fresado con fresa de punta esférica. A partir del avance por vuelta y del radio de punta de la plaquita da la Ra teórica y la altura pico-valle, y calcula a la inversa, desde una indicación del plano como Ra 0,8 µm (32 µin), el avance necesario. Torneros, fresadores, programadores CNC e ingenieros de procesos la usan para elegir plaquita y avance que cumplan el acabado sin ralentizar el trabajo más de lo necesario.
Ejemplo resuelto: torneado de acabado de un eje a Ra 0,8 µm con una plaquita CNMG 120408
- El código de la plaquita termina en 08, así que el radio de punta es r = 0,8 mm. Se parte de un avance de acabado típico de f = 0,20 mm/rev.
- Altura pico-valle Rt = f² / (8 · r) = 0,20² / (8 × 0,8) = 0,00625 mm = 6,25 µm.
- Ra teórica = f² / (31,2 · r) = 0,04 / (31,2 × 0,8) = 1,60 µm (63 µin), grado N7. No cumple la indicación Ra 0,8.
- Despejando el avance: f = √(31,2 · r · Ra) = √(31,2 × 0,8 × 0,0008) = 0,141 mm/rev.
- Hay que prever las condiciones reales, que suelen dar un acabado 1,5 veces más rugoso que el teórico: a 0,141 mm/rev espere alrededor de Ra 1,2 µm, así que baje a unos 0,11–0,12 mm/rev o use una plaquita wiper.
- Una plaquita wiper con el avance original de 0,20 mm/rev da aproximadamente la mitad de la Ra teórica, unos 0,8 µm, sin ralentizar el corte.
Para mantener Ra 0,8 µm con una plaquita R0,8, trabaje a unos 0,11–0,14 mm/rev, o mantenga 0,20 mm/rev con una plaquita wiper. Reducir el avance a la mitad deja la Ra en una cuarta parte, porque Ra crece con el cuadrado del avance.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula la rugosidad superficial a partir del avance y del radio de punta?
En torneado con plaquita de punta redondeada, la altura teórica pico-valle es Rt = f² / (8 · r) y la rugosidad media aritmética es Ra ≈ f² / (31,2 · r), con el avance f en mm/rev y el radio de punta r en mm (multiplique por 1000 para obtener µm). Ejemplo: 0,2 mm/rev con un radio de 0,8 mm da Rt = 6,25 µm y Ra = 1,6 µm. Los acabados reales suelen ser 1,2–2 veces el valor teórico por el desgaste de la herramienta, las vibraciones y el filo recrecido.
¿Qué avance necesito para Ra 0,8 o Ra 1,6?
Despeje la fórmula: f = √(31,2 · r · Ra) con Ra en mm. Con un radio de punta de 0,8 mm, Ra 1,6 µm necesita unos 0,20 mm/rev y Ra 0,8 µm unos 0,14 mm/rev. Con un radio de 0,4 mm, los mismos acabados necesitan 0,14 y 0,10 mm/rev. Después reduzca un 15–25 % para cubrir los efectos reales, o use una plaquita wiper, que permite aproximadamente el doble de avance con la misma Ra.
¿Qué diferencia hay entre Ra y Rz?
Ra es la desviación media aritmética del perfil respecto a su línea media, por lo que un solo arañazo profundo apenas la cambia. Rz es la media de las cinco mayores alturas pico-valle a lo largo de la longitud de evaluación, así que reacciona a los extremos. En superficies torneadas, Rz suele ser de 4 a 7 veces Ra. Los planos europeos suelen indicar Rz, mientras que los estadounidenses usan sobre todo Ra en micropulgadas. Convierta con cuidado, porque la relación depende del proceso.
¿Qué significan los grados N6, N7 y N8?
Los grados N son clases de rugosidad del antiguo esquema de ISO 1302. Cada grado duplica el valor de Ra: N5 = 0,4 µm, N6 = 0,8 µm (32 µin), N7 = 1,6 µm (63 µin), N8 = 3,2 µm (125 µin) y N9 = 6,3 µm (250 µin). N6 a N7 es un asiento de rodamiento típico torneado fino o rectificado, N8 una superficie mecanizada normal y N9 a N10 un desbaste.
¿Cómo convierto Ra de micrómetros a micropulgadas?
Multiplique por 39,37: 1 µm = 39,37 µin. Los pares habituales son Ra 0,4 µm = 16 µin, 0,8 µm = 32 µin, 1,6 µm = 63 µin, 3,2 µm = 125 µin y 6,3 µm = 250 µin. Los planos suelen redondear a estos valores preferentes en lugar de la conversión exacta.
¿Cómo se calcula la altura de cresta de una fresa de punta esférica?
La cresta que queda entre dos pasadas paralelas es h = R − √(R² − (s/2)²), donde R es el radio de la bola y s el paso lateral. Una bola de 10 mm (R = 5 mm) con 0,5 mm de paso lateral deja h = 0,00625 mm, unos 6,3 µm, aproximadamente Ra 1,6 µm. Reducir el paso lateral a la mitad deja la cresta en cerca de una cuarta parte. Inclinar la herramienta 10–15° también ayuda, porque el centro de la bola tiene velocidad de corte nula y roza en lugar de cortar.
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