Operación
Material de la pieza
mm
m/min
mm/rev
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rpm
kW
Corte en curso
Velocidad del husillo, velocidad de avance, volumen de viruta y potencia de corte para torneado, fresado y taladrado. Elija la operación y el material y obtendrá un punto de partida seguro. Cambie cualquier valor y todo se recalcula al instante.
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La velocidad del husillo se obtiene de la velocidad de corte y del diámetro que corta. La potencia de corte usa la fuerza específica de corte kc según Kienzle: aumenta cuanto más delgada es la viruta, por eso las pasadas ligeras necesitan más energía por cm³.
Las velocidades son valores medios para HSS sin recubrimiento y metal duro recubierto, con refrigerante. Los grupos de material siguen la ISO 513 (P acero, M inoxidable, K fundición, N no férreos, S aleaciones termorresistentes, H templados). kc1.1 y mc son valores típicos de manual. Empiece con estos valores y suba la velocidad hasta que el desgaste o las vibraciones le indiquen que debe parar. Siga siempre el catálogo del fabricante de la herramienta para la calidad exacta.
Esta calculadora convierte la velocidad de corte y el avance en los valores que se ajustan en un torno, una fresadora o un taladro de columna: rpm del husillo, velocidad de avance en mm/min y en in/min, volumen de viruta, potencia de corte, par en el husillo y tiempo de corte. Estima la potencia con la fuerza específica de corte de Kienzle. Mecánicos, programadores CNC, aficionados y estudiantes la usan para preparar un trabajo nuevo, comprobar que una pasada cabe en la potencia del husillo y pasar de velocidad de corte a rpm para herramientas de HSS o de metal duro.
Ajuste el torno a unas 1270 rpm y 0,2 mm/vuelta. El corte necesita unos 3,7 kW en el motor, así que cabe con cierto margen en un torno de 5,5 kW. Si trabaja con velocidad de corte constante (G96), las rpm subirán a medida que el diámetro disminuya.
En unidades métricas, n = 1000 × Vc / (π × D), con la velocidad de corte Vc en m/min y el diámetro D en mm. En pulgadas, RPM = 12 × SFM / (π × D), que suele redondearse a 3,82 × SFM / D, con D en pulgadas. Por ejemplo, una fresa de 10 mm a 150 m/min gira a 4775 rpm, y una fresa de 0,5 in a 500 SFM gira a unas 3820 rpm. En torneado, D es el diámetro de la pieza; en fresado y taladrado, el de la herramienta.
Multiplique el avance por diente por el número de filos y por la velocidad del husillo: vf = fz × z × n. Una fresa de 3 filos con 0,05 mm por diente a 4775 rpm avanza a 0,05 × 3 × 4775 = 716 mm/min, unas 28 in/min. En pulgadas, IPM = avance por diente × filos × RPM. En torneado y taladrado el avance se da por vuelta, así que vf = f × n.
SFM (pies de superficie por minuto), o m/min en el sistema métrico, es la velocidad de corte: lo rápido que pasa el filo por el material. Depende de los materiales de la pieza y de la herramienta y es la misma para cualquier diámetro. Las rpm indican lo rápido que gira el husillo y dependen del diámetro: una herramienta pequeña debe girar más deprisa que una grande para alcanzar la misma velocidad de corte. Para convertir, 1 m/min = 3,281 SFM.
En torneado, Q = Vc × ap × f, en cm³/min con Vc en m/min y ap y f en mm. En fresado, Q = ap × ae × vf / 1000, con la profundidad axial, la anchura radial y la velocidad de avance en mm/min. En taladrado, Q = π × D² / 4 × vf / 1000. Para convertir, 1 in³/min = 16,39 cm³/min. El volumen de viruta multiplicado por la energía específica de corte da la potencia que necesita el corte.
La potencia de corte es Pc = Q × kc / 60 000 en kW, donde Q es el volumen de viruta en cm³/min y kc la fuerza específica de corte en N/mm². En acero, kc está aproximadamente entre 1500 y 2500 N/mm² y aumenta cuanto más delgada es la viruta. Divida por el rendimiento del accionamiento, de unos 0,8, para obtener la potencia del motor, y multiplique los kW por 1,341 para obtener hp. Arrancar 80 cm³/min de acero no aleado requiere unos 3 kW en la herramienta.
Cuando la anchura de corte radial ae es menor que la mitad del diámetro de la fresa, la viruta real es más delgada que el avance por diente programado. Una aproximación habitual del espesor medio de viruta es hm = fz × √(ae / D). Con una fresa de 12 mm a 0,06 mm por diente y 3 mm de anchura de corte, hm es solo de 0,03 mm. Las virutas demasiado delgadas rozan en lugar de cortar, por eso en pasadas radiales ligeras se aumenta el avance por diente para mantener un espesor de viruta adecuado.
En madera el husillo casi siempre limita la velocidad de corte, así que se trabaja a partir del avance por diente. Para una fresa de metal duro de 2 filos, un avance por diente inicial típico es de unos 0,25–0,3 mm con 6 mm y 0,4–0,5 mm con 12 mm en madera blanda, algo menos en madera dura y algo más en MDF. Velocidad de avance = avance por diente × filos × rpm. Un avance por diente demasiado pequeño roza, quema el canto y desafila la fresa; si su máquina no puede avanzar lo bastante rápido, reduzca las rpm y mantenga el avance por diente.
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