Velocidad de corte, RPM y avances

3 de noviembre de 2026  ·  Indumor

El torno quedó en 450 vueltas porque la última pieza fue un eje de acero de 60 mm, y así salió bien. Ahora hay que hacer un buje de bronce de 20 mm y nadie tocó las palancas. A 450 vueltas un diámetro de 20 corre a 28 m/min, menos de la mitad de lo que admite el bronce con acero rápido: la pieza sale igual, pero tarda el doble o el triple, y como "así anduvo siempre" nadie lo nota. El error al revés cuesta más. Una pieza de inoxidable de 200 mm a esas mismas 450 vueltas corre a 283 m/min y quema el filo de acero rápido en la primera pasada.

La fórmula de las vueltas

Lo que ve el filo es la velocidad con que el material pasa por delante, medida en la periferia de la pieza (o de la herramienta, si es la que gira). Es la velocidad de corte, Vc, en metros por minuto. En cada vuelta la periferia recorre π·D milímetros; en n vueltas, π·D·n; dividido por 1000, metros.

De cabeza, n ≈ 320·Vc/D, porque 1000/π es 318. Con 25 m/min y una barra de 40, 320 × 25 / 40 da 200 vueltas. Las máquinas de caja no tienen el número exacto, así que se toma la velocidad más cercana por abajo, o por arriba si la diferencia es chica y la herramienta es de metal duro. Los catálogos americanos dan la velocidad en pies por minuto (sfm); se divide por 3,28 para pasarla a m/min (los factores están en el capítulo 1).

Velocidades orientativas por material

Ninguna tabla de velocidades es exacta, y esta tampoco. Lo que aguanta un filo depende de la dureza real del material, de la herramienta, de la rigidez de la máquina y del montaje, del refrigerante y de la vida de filo que uno acepte: los valores de catálogo suelen apuntar a unos 15 minutos de corte continuo entre afilados o cambios de plaquita en torneado, y a unos 45 en fresado y taladrado (los ensayos de vida de herramientas de torno se hacen según la ISO 3685). Con un torno con juego y una pieza larga entre puntas se arranca por el valor bajo del rango.

Durezas de referencia: 1010-1020 unos 120 HB, 1045 unos 200 HB, 4140 bonificado 28 a 32 HRC, acero de herramientas recocido unos 220 HB. En la sierra, hasta 120 m/min son valores de máquina horizontal; aluminio y plásticos admiten mucho más en una vertical rápida (aluminio, 2000 m/min o más).

Para el metal duro la tabla es apenas un punto de partida, porque cada calidad de plaquita tiene su rango. Lo universal es la clasificación de la ISO 513, seis letras con un color cada una (la caja azul es para acero, la amarilla para inoxidable, la roja para fundición) y un número que dice la aplicación. P10 es una calidad dura para acabado a alta velocidad, P40 una tenaz para desbaste y cortes interrumpidos.

Tabla de RPM por diámetro

Con la velocidad elegida, la tabla da las vueltas sin hacer la cuenta. Para fresas y brocas el diámetro es el de la herramienta; en el torno es el de la pieza, y al refrentar o tronzar cambia a lo largo de la pasada, y en el centro la velocidad de corte es cero. Impresa, esta tabla está pegada al lado de cada máquina en nuestro taller.

Avances: por vuelta y por diente

La velocidad de corte dice cuán rápido pasa el material por el filo; el avance dice cuánto se mete el filo en cada vuelta. En el torno y en el taladro se mide en milímetros por vuelta (f). En la fresadora el dato de la herramienta es el avance por diente, fz: lo que avanza la pieza entre un diente y el siguiente. Una fresa de cuatro dientes a 0,1 mm por diente avanza 0,4 mm por vuelta, y la velocidad de avance de la mesa, Vf, es ese avance multiplicado por las vueltas, que es el número que se pone en la fresadora, en mm/min.

En acabado, el avance del torno lo limita el radio de la punta de la herramienta; f no debería pasar de la mitad de ese radio, o las crestas quedan a la vista (la rugosidad de cada avance está en el capítulo 14). En desbaste lo limitan la potencia y la rigidez. En el taladro crece con el diámetro, uno o dos centésimos por cada milímetro de broca en acero; la broca en sí está en el capítulo 10.

En la fresa hay dos maneras de atacar el material. En oposición (fresado convencional) la pieza avanza contra el giro: la viruta nace fina y termina gruesa, el diente roza antes de cortar y la fresa tiende a levantar la pieza. En concordancia (climb) la pieza avanza con el giro: la viruta nace gruesa y termina fina, el diente entra cortando y la fresa aprieta la pieza contra la mesa, con mejor terminación y menos desgaste. Pero exige una mesa sin juego en el tornillo, porque la fresa tira de la pieza en cada diente; en las máquinas viejas se fresa en oposición, salvo que tengan el dispositivo que elimina el juego.

Tiempo de corte y potencia

Con la velocidad de avance sale el tiempo de la pasada, el largo dividido por Vf, sumadas la entrada y la salida de la herramienta (en una fresa frontal, su diámetro; en una broca, la altura de la punta). Sirve para presupuestar y para comparar: si la cuenta dice dos minutos y la pasada lleva ocho, algo está mal en las vueltas o en el avance.

La potencia del corte sale del volumen de viruta por minuto multiplicado por la fuerza específica de corte kc, la fuerza que hace falta para arrancar un milímetro cuadrado de sección de viruta. kc crece cuando la viruta es fina, porque el filo deforma más de lo que corta; la fórmula de Kienzle lo expresa con un valor base kc1 para una viruta de 1 mm de espesor y un exponente mc.

Son los valores clásicos de Kienzle; coinciden con las curvas de kc que publican fabricantes de plaquitas para aceros al carbono y al cromo-molibdeno y para fundición gris. Otras tablas dan bastante menos: para el C45, un valor base de 1450 a 1500 N/mm² con mc de 0,22 a 0,27, y para el 4140, de 1565 a 1775. Sirven para estimar la potencia, del lado seguro, no para más. El valor de los plásticos es solo un orden de magnitud.

El motor tiene que poder más que el corte, porque la transmisión pierde; con correas y caja se toma un rendimiento de 0,7 a 0,85. Si la cuenta da más de lo que hay, se baja la profundidad de pasada antes que la velocidad, que es lo que menos alarga el tiempo total (potencia, par y vueltas: capítulo 24).

Calculadora

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calculan las RPM del torno?

Con n = 1000 · Vc / (π · D): la velocidad de corte en m/min por 1000, dividido por π y por el diámetro de la pieza en mm. Para un eje de 50 mm a 30 m/min, 1000 × 30 / (3,14 × 50) = 191 vueltas por minuto. De cabeza, 320 · Vc / D.

¿Qué velocidad de corte se usa en acero con herramienta de acero rápido?

Entre 20 y 40 m/min para los aceros al carbono comunes, 12 a 20 para los bonificados y los inoxidables. Con plaquitas de metal duro recubierto se multiplica por cinco o más. Son rangos orientativos: dependen de la dureza real, de la rigidez de la máquina y del refrigerante.

¿Qué diferencia hay entre avance por vuelta y avance por diente?

El avance por vuelta (f, mm/vuelta) es lo que recorre la herramienta en una vuelta de la pieza o de la broca. El avance por diente (fz) es lo que avanza la pieza entre dos dientes consecutivos de una fresa; multiplicado por los dientes da el avance por vuelta, y por las vueltas, la velocidad de la mesa en mm/min.

Fuentes: ISO 3685:1993 (ensayos de vida de herramientas de torneado); ISO 513:2012 (clasificación de metales duros); DIN 6580 (movimientos y geometría del corte); DIN 6584 (fuerzas, energía y potencia de corte); O. Kienzle, Die Bestimmung von Kräften und Leistungen an spanenden Werkzeugen (1952); Machinery's Handbook, 31.ª edición (2020), Speeds and Feeds; catálogos de fabricantes de herramientas.