Velocidad de Avance vs. Velocidad de Corte: Parámetros Clave del Mecanizado CNC Explicados

El mecanizado CNC es un proceso de fabricación sustractivo que implica la eliminación de material mediante virutas hasta obtener la pieza final. Por ello, los mecanizadores deben conocer primero la cantidad de material que la máquina eliminará en una revolución y la velocidad a la que se moverá la máquina CNC. Aquí es donde radica la importancia de la diferencia entre velocidad de avance y velocidad de corte.

Al diseñar piezas para mecanizado CNC, es fundamental considerar estos parámetros, ya que garantizan la optimización de las distintas etapas del proceso. Mientras que la velocidad de corte es más relevante para optimizar factores como la vida útil de la herramienta y el consumo de energía, la velocidad de avance es vital para determinar el tiempo de mecanizado y la rugosidad de la superficie terminada. Este artículo comparará velocidad de avance vs. velocidad de corte y explicará cómo calcular cada una.

¿Qué es la Velocidad de Corte?

La velocidad de corte se define generalmente como la velocidad relativa entre la superficie de la pieza de trabajo y la herramienta de corte. Algunos expertos también la definen como la rapidez con la que la pieza se mueve respecto al filo de corte de la herramienta. Se mide en metros por minuto (m/min) o pies por minuto (ft/min). La velocidad de corte es un factor crucial en la determinación de otros parámetros del mecanizado CNC, como la temperatura de corte, el consumo de energía, la vida útil de la herramienta, etc. Su influencia en estos parámetros constituye una diferencia significativa respecto a la velocidad de avance.

Es necesario asegurar que la velocidad de corte sea óptima para que el proceso de mecanizado CNC produzca la mejor pieza. Sin embargo, es posible predecir la velocidad de corte óptima para un proceso específico considerando otros factores. Ejemplos de dichos factores incluyen:

Dureza de la Pieza de Trabajo

Uno de los factores más importantes que determinan la velocidad de corte es la dureza del material a mecanizar. Cuanto más duro el material, menor debe ser la velocidad de corte, y viceversa. Por ejemplo, mecanizar acero requerirá una velocidad de corte menor comparado con el aluminio.

Material de la Herramienta de Corte

Existen diferentes herramientas de torno utilizadas para diversos mecanizados CNC. Cada una está fabricada con distintos materiales, por lo que poseen diferentes propiedades de dureza. El material de la herramienta de corte tendrá un impacto significativo en la velocidad de corte utilizada. Si el material de corte es de alta resistencia, el mecanizador puede utilizar una alta velocidad de corte con poco detrimento. Sin embargo, materiales de herramienta más blandos tenderán a desgastarse rápidamente con velocidades de corte más altas, acortando la vida útil de la herramienta.

Vida Útil Esperada de la Herramienta

Cuánto tiempo se desea que dure la herramienta es otro factor importante para determinar la velocidad de corte. Esto incluirá considerar variables como el costo de la herramienta y su coste comparado con la cantidad de piezas a producir. Si estas variables son favorables, una alta velocidad podría ser factible.

¿Qué es la Velocidad de Avance?

La velocidad de avance es la distancia que recorre la herramienta de corte durante una revolución del husillo. También se define como la velocidad a la que el cutter avanza contra la pieza de trabajo. Se mide en pulgadas por revolución o milímetros por revolución (ipr o mpr) para procesos de torneado y taladrado. Sin embargo, los mecanizadores usan pulgadas por minuto o milímetros por minuto (ipm o mpm) para procesos de fresado. Al calcular la velocidad de avance, el mecanizador considera el número de filos (o dientes) que tiene la herramienta y calcula el avance por diente.

La velocidad de avance también afecta los mismos factores que influye la velocidad de corte. La única diferencia es que sus efectos son en menor medida. Sin embargo, la velocidad de avance es importante en el aspecto estético final de la pieza mecanizada (es decir, el acabado superficial). Por tanto, su optimización también es bastante importante en los procesos de mecanizado CNC. Para determinar su valor óptimo, los mecanizadores consideran factores como los siguientes:

Ancho de Corte

Cualquier ancho de corte inferior a la mitad del diámetro causa adelgazamiento de viruta. El adelgazamiento de viruta es un defecto de fabricación donde la carga de viruta (cantidad de material cortado por la herramienta en una revolución) se reduce. Esto podría provocar tiempos de entrega más largos; por ello es importante evitarlo. Además, aumentar la velocidad de avance ayudará a reducir los efectos del adelgazamiento de viruta, incrementando la productividad y la vida útil de la herramienta.

Otros factores que podrían influir en la velocidad de avance incluyen:

• El tipo de herramienta.
• La potencia disponible en el husillo de la máquina.
• La resistencia de la pieza de trabajo.
• Los hilos por pulgada (TPI) para machos, portaherramientas de roscar y herramientas de roscado, etc.

¿Cuál es la Diferencia Entre Velocidad de Avance y Velocidad de Corte?

Debido a la similitud en sus definiciones, es posible confundir ambos parámetros. Algunos mecanizadores también se refieren a esto como la diferencia entre velocidades y avances. Existen varios factores prácticos que sirven como diferencia entre velocidad de avance y velocidad de corte. Ejemplos de dichos factores incluyen:

Temperatura de Corte y Vida Útil de la Herramienta

La temperatura de corte es un factor crucial que demuestra la diferencia entre velocidad de avance y velocidad de corte. Esto se debe a que una temperatura de corte más alta puede perjudicar parámetros como la vida útil de la herramienta y el acabado superficial de la pieza. El grado de efecto de ambos parámetros en la temperatura de corte y la vida útil de la herramienta los diferencia. La velocidad de avance tiene un efecto comparativamente menor en la temperatura de corte y la vida útil de la herramienta que la velocidad de corte. Por tanto, la diferencia radica en la magnitud de su efecto sobre la temperatura de corte y la vida útil de la herramienta.

Rugosidad Superficial y Marcas de Avance

Las marcas de avance, también conocidas como marcas de alimentación, siempre acompañan a los prototipos y piezas mecanizadas por CNC, y son la principal causa de la rugosidad superficial. La velocidad de avance tiene una influencia directa en las marcas de avance presentes en cualquier pieza. Por tanto, cuanto mayor sea la velocidad de avance, mayor será el grado de marcas de avance y rugosidad superficial. Sin embargo, la velocidad de corte no afecta las marcas de avance; por lo tanto, no afecta los acabados superficiales.

Directriz y Generatriz

En geometría, una generatriz es un punto o superficie que genera una nueva forma al moverse a lo largo de un camino dado. El camino dado por el que se mueve la generatriz es la directriz. En mecanizado, el objetivo básico es crear superficies geométricas con acabados estéticamente agradables y mayor precisión. Por tanto, estos dos parámetros son necesarios en los procesos de mecanizado. La diferencia entre velocidades y avances es que la velocidad de corte proporciona la generatriz mientras que el movimiento de avance proporciona la directriz.

Otros factores que diferencian entre velocidad de avance y velocidad de corte incluyen:

• Unidades de medida.
• Impacto en la fuerza de corte y consumo de energía.
• Además, el movimiento que genera la velocidad de corte y la velocidad de avance es diferente (movimiento de corte y movimiento de avance, respectivamente).

Cómo Determinar la Velocidad de Corte y la Velocidad de Avance

Esta imagen muestra todos los parámetros involucrados en la determinación de la velocidad de corte y la velocidad de avance. Notarás que la velocidad del husillo es la base para determinar ambas. Además, la velocidad de avance implica dos fórmulas antes de llegar al resultado final. Primero, se debe determinar el avance por diente. Ese valor se usa luego para determinar la velocidad de avance de la herramienta de corte.

Conclusión

Determinar la velocidad de avance y la velocidad de corte óptimas pueden ser los factores que mejoren tu proceso de mecanizado CNC para obtener una pieza adecuadamente mecanizada. Sin embargo, no necesitas preocuparte por estos problemas de producción cuando externalizas a RapidDirect. Con nuestros mecanizadores experimentados y programadores de máquinas CNC, siempre obtendrás la pieza mejor mecanizada cada vez que trabajes con nosotros. Contacta a RapidDirect hoy para todas tus necesidades de mecanizado CNC.