Ejemplo_Calculo_Condiciones_de_Corte

SISTEMAS DE PRODUCCIÓN

PRACTICA DE MECANIZADO

EJEMPLO DE CÁLCULO DE CONDICIONES DE CORTE
Velocidad de giro del cabezal (N)
La combinación de material de la pieza y material de la herramienta permite determinar las
velocidades de corte recomendadas para desbaste y para acabado.
Por ejemplo, para el acero F1120 considerado y para una herramienta de acero rápido se
obtiene v = 30 m/min. paradesbaste y v = 40 m/min. para acabado (tabla 5 de velocidades de
corte recomendadas en el torneado).
A partir de la velocidad de corte v y del diámetro a trabajar D, se seleccionan las revoluciones
por minuto del cabezal, de acuerdo con las disponibles en la máquina.
Por ejemplo, para un diámetro D = 30 mm. las rpm a las que se debe trabajar para una
operación de acabado con velocidad de corte v = 40m/min., vienen dadas por:

1000v [rev / min] 1000 ∗ 40
= 424 rpm
=
π D [mm]
π ∗ 30
Como por lo general, el torno no cuenta con un valor de revoluciones igual al obtenido para
N*, se escoge la más próxima, por ejemplo 400 rpm. (tabla 4 de velocidades del torno
ZUBAL).
N* =

Velocidad de avance y profundidad de pasada en desbaste. (f, ap)

En desbaste estas condiciones vienen limitadas por lacapacidad (potencia, fuerza, etc.) de la
máquina. La sección de viruta, Ac, es el producto de ambas y es proporcional a la potencia,
razón por la que se suelen calcular conjuntamente.
Dado el material de la pieza se puede estimar la presión de corte ks.
Por ejemplo, para un acero F1120 y estado normalizado, consultando la tabla de
características de los aceros se obtiene una resistencia R (esfuerzo derotura σR) de 55 a
60 kg/mm2.
En una primera aproximación el esfuerzo especifico de corte ks se puede aproximar
mediante
ks ≈ 4.75 * σR

tomando como valor de σR el máximo, σR = 60 kg/mm2, resulta:
ks = 4.75 * 60 = 285 kg/mm2

Aunque este método no es muy preciso se considera que los resultados obtenidos son válidos
en una primera aproximación. Existen otros métodos de cálculo más completos para laDepartamento de Materiales y Producción Aeroespacial. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos-UPM

1/1

SISTEMAS DE PRODUCCIÓN

PRACTICA DE MECANIZADO

determinación de ks algunos de los cuales están recopilados en los apuntes en la parte de
teoría correspondiente a Mecanizado Convencional.
La potencia Pm del motor del torno es la limitación para las operaciones de desbaste.
Lapotencia necesaria para el corte Pc = Fc v, debe ser menor que la potencia disponible para
mecanizar o potencia útil Pu = η Pm, donde η es el rendimiento de las transmisiones de los
accionamientos.
Para un motor de torno de Pm = 2 CV, considerando, por ejemplo, un rendimiento η
del 0.8 la potencia máxima disponible sería (1CV=0.736 kW):
Pu = 0.8 * 2 *0.736 = 1.177 kW

Por otro lado no es convenienteapurar esta potencia máxima disponible. A título orientativo,
pues depende fundamentalmente de la máquina, sólo se debe utilizar para el mecanizado
entre el 80 % y el 90% de la potencia disponible (p. ej. Pc = 0.85 Pu).
La potencia, Pc, que es posible emplear para el corte queda:
Pc = 0.85 Pu = 0.85 * 0.80 Pm = 0.85 * 0.80 * 2 *0.736 = 1 kW

Conocida la potencia de corte y la velocidad de corte v sepuede determinar la fuerza de corte
Fc mediante la expresión
P
Fc = c
V
En el ejemplo considerado, con velocidad de desbaste v = 30 m/min, se tiene:

Fc =

1000

Nm
s
∗ 60
s
min ≈ 2000 N ≈ 204 kg
m
30
min

Conocidas la fuerza de corte FC y la presión de corte kS, se puede determinar la sección de
viruta
F
AC = C
kS
En el ejemplo considerado se tendría:
AC =

204
= 0 . 716 mm
285

2

Conocida lasección de viruta Ac, y como Ac = f ap, es posible determinar el avance f y la
profundidad de pasada ap teniendo en cuenta la preforma de la pieza y las relaciones
orientativas propias del torno ZUBAL
•
•
•

f = 0.4 - 0.6 mm/rev.
ap ≤ 4 mm.
5 < ap /f < 10

Departamento de Materiales y Producción Aeroespacial. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos-UPM

2/2

SISTEMAS DE PRODUCCIÓN...