Mecanizado
Calculadora de velocidad de corte y avance
En resumen
La velocidad del husillo es N = 1000 · Vc / (π · D), en rpm, con Vc la velocidad de corte en m/min y D el diámetro en mm. El avance es Vf = f · N en torneado y taladrado y Vf = fz · z · N en fresado; sin Vc introducida, el cálculo toma el valor de partida del catálogo para el material y la herramienta.
Cálculo
Ejemplo calculado con los valores por defecto de la herramienta.
Datos
- Operación
- Torneado
- Cálculo
- Vc y avance → N y Vf
- Material
- P · Acero no aleado C 0,25–0,55 %, recocido (C45)
- Material de la herramienta
- Metal duro
- Ø de la pieza
- 50 mm
- Profundidad de pasada ap
- 2 mm
- Rendimiento de la máquina
- 0,8
Resultados
- Velocidad del husillo N
- 2016 rpm
- Velocidad de avance Vf
- 403 mm/min
- Velocidad de corte Vc
- 317 m/minPartida: Walter WPP20G (P2), A 19
- Avance por vuelta f
- 0,200 mm/rev
Ejemplo resuelto
Todos los valores de esta sección son los del ejemplo, calculado con los valores por defecto de la herramienta.
Otros resultados del ejemplo
- Espesor medio de viruta hm
- 0,199 mm
- Fuerza específica de corte kc
- 2545 MPakc1.1 = 1700 N/mm², mc = 0.25 (Walter P2)
- Potencia de corte Pc
- 5,37 kW
- Potencia de motor necesaria
- 6,71 kW
- Par en el husillo
- 25,4 N·m
- Caudal de viruta Q
- 126,7 cm³/min
- Valores orientativos: confírmalos en la máquina y con la documentación de la herramienta.
Cálculo detallado
Velocidad de corte de partida
Vc = Walter WPP20G (P2), A 19, interpolada según f
317 m/min
Velocidad de giro
N = 1000 · Vc / (π · D)
1000 × 317 / (π × 50,0) = 2016 rpm
Velocidad de avance
Vf = f · N
0,200 × 2016 = 403 mm/min
Fuerza específica de corte
kc = kc1.1 · hm^(−mc), hm = f · sin κr
1700 × 0,199^(−0.25) = 2545 N/mm²
Potencia de corte
Pc = ap · f · Vc · kc / 60 000
2,00 × 0,200 × 317 × 2545 / 60 000 = 5,37 kW
Caudal de viruta
Q = Vc · ap · f
126,7 cm³/min
Valores de partida: Acero no aleado C 0,25–0,55 %, recocido (C45)
| Operación | Vc (m/min) | Avance | Herramienta, página |
|---|---|---|---|
| Torneado, metal duro | 350–190 | f 0,10–0,60 | Walter WPP20G (P2), A 19 |
| Torneado, HSS | 18.3–24.4 | — | TC 9-524, table 7-2 (moyen carbone) |
| Fresado, metal duro | 144 | n° 8 | Sutton E603/E307, p. 436 |
| Fresado, HSS | 70 | n° 6 | Sutton E118, p. 448 |
| Taladrado, metal duro | 130 | n° 8 | Sutton D329, p. 426 |
| Taladrado, HSS | 20 | n° 5 | Sutton D186/D100, p. 428 |
N para Vc = 317 m/min
| Ø (mm) | N (rpm) |
|---|---|
| 10 | 10 080 |
| 20 | 5040 |
| 30 | 3360 |
| 40 | 2520 |
| 50 | 2016 |
| 60 | 1680 |
| 80 | 1260 |
| 100 | 1008 |
| 150 | 672 |
| 200 | 504 |
Cómo se usa
- Elige la operación (torneado, fresado frontal o taladrado) y el sentido: Vc y avance → N y Vf, o N y Vf de la máquina → Vc y avance.
- Elige el material de la pieza y el de la herramienta: metal duro o acero rápido (HSS).
- Introduce las cotas: Ø de la pieza en torneado, Ø de la herramienta en fresado y taladrado, número de dientes de la fresa, profundidad de pasada ap.
- Introduce Vc y el avance, o déjalos vacíos para partir de los valores del catálogo; introduce el N máx. de la máquina si hace falta.
- Lee la velocidad del husillo N, la velocidad de avance Vf, la velocidad de corte Vc y, en torneado o taladrado, el avance por vuelta f.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calculan las rpm a partir de la velocidad de corte?
N = 1000 · Vc / (π · D), con Vc en m/min y D el diámetro en mm (Ø de la pieza en torneado, Ø de la herramienta en fresado y taladrado). A la inversa, Vc = π · D · N / 1000. Si la máquina limita el husillo, introduce su N máx.: N queda limitado y Vc se recalcula.
¿Qué da el cálculo de la velocidad de corte en el torno?
Acero C45 recocido, Ø 50 mm, plaquita de metal duro, avance 0,2 mm/rev: el valor de partida Walter WPP20G (P2), interpolado según f, da Vc = 317 m/min. N = 1000 × 317 / (π × 50) = 2016 rpm y Vf = 0,200 × 2016 = 403 mm/min. Con ap = 2 mm, la potencia de corte es de 5,37 kW, o 6,71 kW en el motor con un rendimiento de 0,8.
¿Cómo se calcula el avance en fresado?
En fresado, Vf = fz · z · N, con fz el avance por diente y z el número de dientes. En torneado y taladrado, Vf = f · N, con f el avance por vuelta en mm/rev. A partir de los ajustes de la máquina, el cálculo inverso da fz = Vf / (z · N) en fresado, o f = Vf / N.
¿Qué avance por diente toma el cálculo en fresado?
Si fz se deja vacío, el cálculo lo lee en la tabla de avances del catálogo Sutton (p. 436), según el diámetro de la fresa y el material; fuera del intervalo de 2 a 25 mm, fz se toma en el borde de la tabla. Las velocidades de partida de las fresas de metal duro son allí, por ejemplo, 144 m/min para el acero C45, 72 m/min para el inoxidable y 220 m/min para el aluminio.
¿Cómo se estima la potencia de corte?
La fuerza específica de corte es kc = kc1.1 · hm^(−mc), con hm el espesor medio de viruta y kc1.1, mc los del grupo de mecanizado Walter (C45: 1700 N/mm² y 0,25). En torneado, Pc = ap · f · Vc · kc / 60 000 en kW; la potencia de motor necesaria es Pc dividida por el rendimiento de la máquina.
Límites
Resultados orientativos: valores de partida publicados por los fabricantes de herramientas (Walter, Sutton) y, para el torneado con HSS, por el manual TC 9-524, para sus herramientas, con refrigerante, voladizo corto y máquina rígida. Confírmalos en la máquina y con la documentación de la herramienta. Sin valor publicado para un material y una herramienta, el cálculo pide introducir Vc o el avance.
Fuentes
- Walter AG, Technical Compendium Turning 2024 : A 18–A 21, vc de départ des plaquettes (WPP20G, WSM20S, WNN10, WSM01)
- Walter AG, Technical Compendium General 2024 : F 9, kc1.1 et mc des groupes d’usinage
- TC 9-524, Fundamentals of Machine Tools (US Army) : Annexe A, table 7-2 : tournage à l’outil ARS, m/min
- Sutton Tools, Application Guide (VDI 3323): p. 426, 428 (forets), 431 (avances f), 436 (fraises carbure, avances fz), 448 (fraises ARS)
- Sandvik Coromant, Machining formulas and definitions : Tournage, fraisage, perçage : n, vf, hm, kc, Pc, Q