Avance vs. velocidad de corte: Dominando los parámetros clave del mecanizado CNC

El control numérico computarizado (CNC) es una de las tecnologías de fabricación sustractiva más utilizadas en el mundo debido a su alta precisión y exactitud. Una razón clave de su éxito es el movimiento relativo controlado por CNC entre la pieza de trabajo y la herramienta de corte.

Podemos clasificar sus movimientos como movimientos de corte y avance, y medirlos usando velocidad de corte y velocidad de avance.

Pero, ¿qué es la velocidad de corte y cómo se diferencia de la velocidad de avance? ¿Y cómo contribuyen estos parámetros de mecanizado al éxito de tu proyecto de fabricación? Este artículo responde a todas estas preguntas y más.

¿Cuál es la diferencia entre velocidad de corte y velocidad de avance?

Para ayudarte a entender estos dos términos, consideremos una analogía simple de un coche moviéndose a una velocidad lineal de 60 km/h con ruedas girando a 500 rpm. Estarás de acuerdo en que el diámetro y la rotación de las ruedas son responsables del movimiento del coche por una carretera pavimentada. Pero al describir la velocidad del vehículo a un amigo, la explicarías en términos de kilómetros por hora.

La velocidad de corte puede compararse con la velocidad lineal del coche, que depende del diámetro y RPM de las ruedas. Mide la distancia lineal recorrida por la herramienta de corte contra la pieza mecanizada en un tiempo dado. La velocidad de corte se mide en milímetros por minuto (mm/min), metros por minuto (m/min) o pies por minuto (ft/min).

En contraste, podemos comparar la velocidad de avance con la rotación de las ruedas en la analogía del coche. La velocidad de avance es simplemente la distancia que recorre la herramienta durante una revolución de la pieza. La medimos en pulgadas por revolución (inch/rev) o milímetros por revolución (mm/rev).

Ilustración mostrando velocidad de avance vs. velocidad de corte

Siguiendo con la analogía del coche, una rueda girando a RPM más altos probablemente consumirá más energía y se desgastará más rápido que ruedas girando a RPM más bajos. Este desgaste se debe a la fricción y altas temperaturas entre los neumáticos y la carretera. De manera similar, la velocidad de corte afecta la vida de la herramienta, la temperatura de corte y el consumo de energía.

Las velocidades de avance también afectan la vida de la herramienta y el consumo de energía durante el mecanizado, pero sus efectos suelen ser insignificantes comparados con la fuerza de corte. En cambio, las velocidades de avance son más propensas a afectar el tiempo de mecanizado y el acabado superficial de la pieza mecanizada.

Elegir la velocidad de corte óptima

Para determinar la velocidad de corte óptima para tu proyecto de mecanizado, necesitas considerar la dureza de la pieza de trabajo y la resistencia de la herramienta de corte.

La dureza describe la resistencia de un material a la deformación inducida por abrasión, indentación o rayado. Los materiales de pieza de trabajo más duros exigen atención especial durante el mecanizado ya que pueden reducir fácilmente la vida útil de las herramientas de corte.

Como regla, cuanto más duro sea el material de la pieza de trabajo, más lenta debería ser la velocidad de corte que implementes durante el mecanizado. Por ejemplo, materiales como el titanio requerirán una velocidad de corte más baja comparada con el acero.

La resistencia de la herramienta de corte juega un papel en las velocidades de corte permitidas para operaciones de mecanizado. Por ejemplo, puedes usar altas velocidades de corte al mecanizar con una herramienta de corte hecha de materiales de alta resistencia como diamante y nitruro de boro-carbono, mientras que herramientas hechas de acero de alta velocidad demandan velocidades de corte más bajas.

Tabla 1 presenta algunos de los materiales comunes de herramientas de corte y su rango de velocidad de corte permitido.

Más información sobre: Materiales para mecanizado CNC

Adelgazamiento de viruta y velocidad de avance óptima

El adelgazamiento de viruta es un defecto de fabricación que ocurre cuando mecanizas una pieza de trabajo de tal manera que el ancho de corte es menor que la mitad del diámetro del ancho de la herramienta de corte. Esto reduce la carga de viruta (el tamaño o cantidad de material removido por la herramienta de corte por revolución), causando mayores tiempos de entrega.

Una forma de reducir el efecto del adelgazamiento de viruta es mecanizar tu pieza de trabajo a altas velocidades de avance. Hacer esto ayuda a mejorar tu productividad y vida de la herramienta.

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Ahora que entiendes las diferencias entre velocidad de avance vs. velocidad de corte, estarás de acuerdo en que estos dos parámetros de mecanizado son importantes durante el mecanizado CNC. Sin embargo, incluso después de elegir la velocidad de corte y avances ideales, el éxito de tu proyecto también depende del taller con el que trabajes.

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