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Parámetros de corte: velocidad, avance y potencia

Indique la operación, el material y las dimensiones para saber a qué velocidad y avance programar la máquina, cuánta potencia pide el corte y cuánto dura cada pasada.

Herramienta de predimensionamiento y estimación: los resultados no sustituyen al proyecto, cálculo o informe firmado por un técnico competente ni la verificación conforme a las normas aplicables.

Predimensionamiento
Operación y material
Herramienta y corte

Al cambiar operación, herramienta o material, Vc, avance, kc1.1 y mc toman valores típicos de partida (manuales técnicos y Machinery’s Handbook). Sustitúyalos por los del catálogo de su herramienta.

Máquina
—Velocidad del husillo
—

Velocidad y potencia según el diámetro

Misma Vc y mismo avance; el diámetro es el de la pieza en torneado y el de la herramienta en fresado y taladrado. La línea discontinua es el diámetro actual.

Toque el gráfico para ver los valores.

Potencia en el motor según la profundidad (o el avance)

Potencia pedida al motor para cada profundidad de corte; en taladrado, para cada avance. La línea horizontal es la potencia del motor.

Toque el gráfico para ver los valores.

Siguiente paso

Lleve los resultados de esta página a otra calculadora, con los campos ya rellenados.

La memoria reúne entradas, resultados, ecuaciones, hipótesis y referencias de esta página, con campos para proyecto, responsable y revisión. El informe completo incluye también los gráficos y las interpretaciones, en color. En la ventana de impresión, elija Guardar como PDF.

Método, hipótesis y referencias

Ecuaciones utilizadas

Velocidad: n = 1000 · Vc ÷ (π · D) [rpm; Vc en m/min, D en mm], limitada a la velocidad máxima de la máquina
Avance de la mesa: Vf = fn · n (torneado y taladrado); Vf = fz · z · n (fresado)
Caudal de viruta [cm³/min]: Q = Vc · ap · fn (torneado); Q = ap · ae · Vf ÷ 1000 (fresado); Q = Vc · D · fn ÷ 4 (taladrado)
Kienzle: kc = kc1.1 · hm^(−mc); hm = fn (torneado, κr = 90°); hm = 180 · ae · fz ÷ (π · D · arcsen(ae/D)[°]) (fresado); hm = fn/2 · sen 70° (taladrado)
Potencia de corte: Pc = Q · kc ÷ 60 000 [kW]; en el motor: Pm = Pc ÷ η; par: M = Pc · 60 000 ÷ (2π · n) [N·m]; tiempo: t = L ÷ Vf

Hipótesis y límites

  • Vc, avances, kc1.1 y mc de la lista son valores típicos de partida para herramientas comunes, recopilados de manuales técnicos de fabricantes y del Machinery’s Handbook; prevalece el catálogo de la herramienta usada.
  • No considera el ángulo de desprendimiento, el desgaste, ángulos de posición distintos de 90° en torneado, la entrada y salida de la herramienta en el tiempo de corte ni la curva de par del motor a baja velocidad.
  • La rigidez de la máquina, la sujeción y la herramienta, la vibración y el acabado exigido pueden limitar la profundidad y el avance antes que la potencia.

Normas y documentos técnicos

  • ISO 513:2012 Classification and application of hard cutting materials for metal removal with defined cutting edges — Designation of the main groups and groups of application
  • ISO 3685:1993 Tool-life testing with single-point turning tools
  • Oberg, E. et al. Machinery’s Handbook, 31st ed., Industrial Press, 2020 (speeds and feeds, power constants)
  • Sandvik Coromant. Training handbook / technical guide: metal cutting technology (cutting data formulas and kc1 values)
  • Kienzle, O. Die Bestimmung von Kräften und Leistungen an spanenden Werkzeugen und Werkzeugmaschinen. VDI-Z 94, 1952
  • Diniz, A. E.; Marcondes, F. C.; Coppini, N. L. Tecnologia da Usinagem dos Materiais, 9ª ed., Artliber

Legislación aplicable

  • Consulte la legislación vigente en su país sobre seguridad y salud en el trabajo, equipos a presión, instalaciones eléctricas y medio ambiente que se aplique a esta instalación.

Preguntas frecuentes

¿Qué resuelve esta calculadora?

Convierte la velocidad de corte (Vc) y el avance recomendados para el material en datos de máquina: velocidad del husillo, avance de la mesa, caudal de viruta, potencia, par y tiempo de cada pasada. Sirve para torneado exterior, fresado y taladrado, con acero rápido o metal duro. Úsela al programar una pieza nueva, al cambiar de material o para saber si la máquina tiene potencia para un desbaste.

¿De dónde saco la velocidad de corte y el avance?

El mejor dato es el catálogo del fabricante de la herramienta, que da Vc y avance por calidad de plaquita y grupo de material ISO 513 (P, M, K, N, H). Al cambiar material, herramienta u operación, la página carga un valor típico de partida, tomado de manuales técnicos y del Machinery’s Handbook. Después ajústelo según el desgaste: un filo que se gasta rápido pide menos Vc.

¿Cómo se lee el resultado del ejemplo?

En el ejemplo, una barra de acero de medio carbono de 50 mm torneada a 220 m/min con metal duro pide 1401 rpm. Con avance de 0,25 mm/rev y 2 mm de profundidad, la mesa avanza 350 mm/min, salen 110 cm³ de viruta por minuto y el corte consume 4,41 kW en la herramienta, o 5,51 kW en el motor (el 73% de un motor de 7,5 kW). Cada pasada de 100 mm dura 17,1 s.

¿Qué son kc1.1 y mc?

Son los dos números de la ecuación de Kienzle, que indica cuánta fuerza hace falta para cortar el material. kc1.1 es la fuerza específica para una viruta de 1 mm de espesor (1700 N/mm² en acero de medio carbono) y mc muestra cuánto crece con viruta fina. En el ejemplo, con viruta de 0,25 mm, la fuerza específica sube a 2404 N/mm², y es la que fija la potencia.

¿Cómo sé si la máquina aguanta el corte?

Compare la potencia en el motor con la potencia nominal del husillo: por debajo del 85% el motor trabaja holgado. El segundo gráfico muestra hasta dónde se puede llegar: en el ejemplo, el motor de 7,5 kW admite hasta unos 2,7 mm de profundidad con el mismo avance. A baja velocidad muchos motores dan menos potencia; consulte la curva de potencia en el manual de la máquina.

¿Cuáles son los errores más habituales?

Usar el diámetro equivocado (el de la pieza en torneado, el de la herramienta en fresado y taladrado), olvidar que la velocidad máxima de la máquina limita la Vc en diámetros pequeños y usar avance por vuelta donde el catálogo da avance por diente. La calculadora no considera la rigidez de la sujeción, la vibración, el voladizo de la herramienta ni el acabado exigido, que a menudo limitan antes que la potencia.

¿A qué velocidad se taladra con broca de 10 mm en acero?

Con broca de metal duro en acero de medio carbono, la Vc típica ronda los 80 m/min, lo que da unas 2546 rpm; con broca de acero rápido, unos 18 m/min, o unas 573 rpm. El avance típico va de 0,12 a 0,2 mm/rev según la broca. Elija Taladrado en la operación para ver también potencia, par y tiempo, y use el botón de agujero para rosca si después se rosca.