Vida de la herramienta a cualquier velocidad de corte según la ecuación de Taylor, las piezas por filo, el coste y el tiempo por pieza, y las velocidades de coste mínimo y de máxima producción. Parta de la velocidad que su catálogo de plaquitas da para 15 minutos de vida.
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| Velocidad de corte | Vida | Piezas por filo | Tiempo por pieza | Coste por pieza |
|---|
Según la ecuación de Taylor, subir la velocidad de corte acorta la vida del filo mucho más que el tiempo de corte. Cortar más rápido ahorra tiempo de máquina, pero necesita más filos y más cambios de filo. Por eso el coste por pieza tiene un mínimo, y la velocidad de máxima producción está por encima.
La economía sigue el análisis clásico de Gilbert tal como lo dan Groover (Fundamentals of Modern Manufacturing, capítulo 23), Kalpakjian y el Machinery's Handbook en su sección de economía del mecanizado; el ensayo de vida de herramienta está definido en ISO 3685. Exponentes típicos: HSS n ≈ 0,125, metal duro sin recubrir n ≈ 0,25, metal duro recubierto n ≈ 0,3, cerámica n ≈ 0,6. Los catálogos de plaquitas (por ejemplo Sandvik Coromant) dan velocidades de corte para 15 minutos de vida. La ecuación de Taylor solo es fiable cerca de las velocidades donde se midió, así que tome los resultados lejos de la velocidad de catálogo como tendencia y confírmelos en la máquina.
Esta calculadora aplica la ecuación de Taylor a un trabajo real. A partir de la velocidad de corte que da su catálogo de plaquitas para una vida conocida (normalmente 15 minutos), predice la vida a cualquier otra velocidad, las piezas por filo y el coste y el tiempo por pieza incluidos los cambios de filo. También halla la velocidad de corte de coste mínimo por pieza y la de máxima producción. Ingenieros de fabricación, programadores CNC y estudiantes la usan para elegir la velocidad de corte con criterios económicos y no por costumbre.
La velocidad de catálogo ya está a menos de un 1 % del coste mínimo. A 374 m/min la producción subiría un 4 %, pero habría que cambiar el filo cada 8 piezas en lugar de cada 29.
Taylor halló que la velocidad de corte V y la vida T cumplen V × T^n = C, donde n depende sobre todo del material de la herramienta y C del par herramienta-pieza. La vida cae deprisa con la velocidad: con metal duro (n ≈ 0,25), un 20 % más de velocidad reduce la vida aproximadamente a la mitad. La ecuación vale dentro del rango de velocidades en que se midió.
Valores típicos: unos 0,125 para acero rápido, 0,25 para metal duro sin recubrir, 0,3 para metal duro recubierto y 0,6 para cerámica, con amplios márgenes según el material. Puede medir n usted mismo: anote las vidas T1 y T2 a dos velocidades V1 y V2; entonces n = ln(V1/V2) / ln(T2/T1).
Minimice el coste por pieza, que suma tiempo de máquina, coste de herramienta y tiempo de cambio de filo. El mínimo está en la vida T = (1/n − 1) × (tiempo de cambio + coste del filo / tarifa de máquina por minuto), y la velocidad sale de Taylor: V = C / T^n. Filos caros o máquina barata bajan la velocidad; máquinas caras la suben.
Si solo cuenta la producción, la mejor vida es T = (1/n − 1) × tiempo de cambio, siempre más corta que la vida de coste mínimo. Con metal duro y 1 minuto de cambio de filo son 3 minutos. La velocidad es mayor que la económica: cada pieza cuesta algo más, pero salen más piezas por hora.
La mayoría de los catálogos, por ejemplo el de Sandvik Coromant, dan velocidades de corte recomendadas para 15 minutos de vida en el corte. Esta calculadora usa ese punto para fijar la constante de Taylor, así que puede introducir directamente la velocidad de catálogo y 15 min y ver qué dan otras velocidades.
Cerca de la velocidad económica el tiempo ahorrado al cortar más rápido se compensa casi exactamente con los filos y cambios adicionales, así que el coste por pieza apenas cambia en un margen de quizá ±10–15 %. Por eso se puede elegir sin riesgo una velocidad redonda cerca del óptimo, y la estabilidad del proceso suele importar más que la velocidad exacta.
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