Entender los avances y las velocidades del CNC
Índice
- Resumen rápido
- ¿Qué son la velocidad de avance y la velocidad de giro?
- El concepto más importante: la carga de viruta
- Por qué es importante la carga de virutas
- Velocidad de avance: la rapidez con la que se desplaza la herramienta
- Velocidad del husillo: la velocidad a la que gira la herramienta
- Número de estrías
- Velocidades de avance progresivo y en picado
- Por qué las tablas de alimentación y velocidades son solo puntos de partida
- La rigidez de la máquina lo cambia todo
- Ejemplo: ¿Por qué un operario alcanza los 260 IPM y otro los 720 IPM?
- Cómo influye el material en las avances y velocidades
- Problemas habituales relacionados con la alimentación y la velocidad
- Cómo ajustar la alimentación y la velocidad
- ¿Unas revoluciones por minuto más altas requieren velocidades de avance más altas?
- No hay reglas universales
- Reflexiones finales
- Preguntas frecuentes
Todo operador de CNC quiere conocer los números mágicos:
¿A qué revoluciones por minuto debo rodar?
¿A qué velocidad debo avanzar?
¿Qué ajustes me permitirán obtener un corte limpio sin que se queme la pieza, sin vibraciones ni rotura de la broca?
La respuesta sincera es: depende.
Los avances y velocidades en CNC dependen de tu máquina, de la fresa, del material, del husillo, de la trayectoria de la herramienta, del sistema de sujeción de la pieza e incluso de la rigidez de tu configuración. Por eso son útiles las tablas y las calculadoras de avances y velocidades, pero son solo puntos de partida, no respuestas definitivas.
La buena noticia es que las velocidades de avance y de corte resultan mucho más fáciles de entender una vez que te centras en un concepto clave: la carga del chip.
Resumen rápido
- Las tablas de avance y velocidad son puntos de partida recomendados, no reglas universales.
- El objetivo es conseguir una carga adecuada de virutas: lo que quieres son virutas, no polvo.
- La velocidad de avance es la rapidez con la que la fresa se desplaza por el material; suele medirse en pulgadas por minuto (IPM).
- La velocidad del husillo es la rapidez con la que gira la herramienta, y se mide en revoluciones por minuto (RPM).
- Si tu CNC está generando polvo o quemando madera, reducir la velocidad podría agravar el problema.
- Haz siempre un corte de prueba en un trozo de material de desecho y ajusta una variable cada vez.
¿Qué son la velocidad de avance y la velocidad de giro?
En el fresado CNC, los términos «avance» y «velocidad» se refieren a la relación entre la velocidad a la que gira la fresa y la velocidad a la que se desplaza por el material.
Por «velocidad» se suele entender la velocidad del husillo o la velocidad de la fresadora, medida en RPM.
Por «avance» se entiende la velocidad de avance, es decir, la rapidez con la que la herramienta se desplaza a través del material; normalmente se mide en IPM.
Estos dos ajustes funcionan conjuntamente. Si el husillo gira demasiado rápido mientras la máquina se mueve demasiado despacio, la broca puede rozar en lugar de cortar. Esto genera calor, desafila la herramienta y puede quemar la madera o derretir el plástico. Si la velocidad de avance es demasiado elevada para la herramienta, el material o la máquina, la broca puede vibrar, desviarse o romperse.
El objetivo no es simplemente correr más rápido o más lento. El objetivo es conseguir que la fresa elimine la cantidad adecuada de material con cada filo.
El concepto más importante: la carga de viruta
La carga de viruta es la cantidad de material que se retira por cada arista de corte, o canal, durante una revolución de la herramienta.
En la práctica, la carga de viruta es el tamaño o el grosor de la viruta que genera la fresa al cortar.
La fórmula básica es:
Carga de viruta = Velocidad de avance ÷ (RPM × Número de canales)
Por ejemplo, si aumentas la velocidad de avance manteniendo las mismas revoluciones por minuto (RPM) y la misma broca, cada canal de corte realiza un corte más profundo. Si aumentas las RPM manteniendo la misma velocidad de avance, cada canal de corte realiza un corte menos profundo.
Por eso resulta tan útil ese viejo consejo de las tiendas:
Quieres virutas, no polvo.
La presencia de polvo suele indicar que la fresa no está realizando una penetración lo suficientemente profunda. En lugar de cortar de forma eficaz, es posible que la fresa esté rozando, calentándose y desgastándose más rápido de lo necesario.
Por qué es importante la carga de virutas
Ajustar correctamente la carga de viruta influye en casi todos los aspectos del corte CNC.
- Vida útil de la herramienta: Una carga de viruta demasiado baja puede provocar rozamiento, acumulación de calor y un desgaste prematuro. Una carga de viruta demasiado alta puede sobrecargar la broca y provocar su rotura.
- Calidad de corte: Una carga de viruta adecuada contribuye a obtener un filo más limpio y un acabado superficial más liso.
- Control del calor: Las virutas disipan el calor de la zona de corte. El polvo no lo hace ni de lejos tan bien.
- Productividad: Unas avances y velocidades adecuados te permiten eliminar material de forma eficiente, en lugar de ir con demasiado cuidado al cortar sin necesidad.
Cuando los ajustes son los adecuados, el corte resulta más suave, las virutas tienen un aspecto más uniforme, la broca se calienta menos y, por lo general, el acabado del borde mejora.
Velocidad de avance: la rapidez con la que se desplaza la herramienta
La velocidad de avance es la rapidez con la que el CNC desplaza la fresa por el material. En Estados Unidos, suele medirse en pulgadas por minuto, o IPM.
Una velocidad de avance mayor significa que la broca se desplaza por el material más rápido. Esto suele generar una carga de viruta mayor. Una velocidad de avance menor genera una carga de viruta menor.
Pero una velocidad menor no siempre es sinónimo de mayor seguridad. Si reduces demasiado la velocidad de avance mientras mantienes altas las revoluciones por minuto (RPM), la broca puede empezar a generar polvo en lugar de virutas. Esto puede aumentar el calor, desgastar la herramienta y provocar quemaduras.
Velocidad del husillo: la velocidad a la que gira la herramienta
La velocidad del husillo es la rapidez con la que gira la fresa, y se mide en revoluciones por minuto( RPM).
Un mayor número de revoluciones por minuto (RPM) no implica automáticamente un mejor corte. Si el número de revoluciones por minuto es demasiado alto para la velocidad de avance, cada canal de la fresa elimina muy poco material. Esto puede provocar rozamiento, calor, quemaduras o fusión.
Un régimen de revoluciones más bajo puede resultar útil en algunas situaciones, sobre todo al cortar plásticos o aluminio, pero debe equilibrarse con la velocidad de avance, la evacuación de virutas y la capacidad de la máquina.
Número de estrías
El número de canales de la broca también influye en la carga de viruta.
Una fresa de dos canales tiene dos filos de corte. Una fresa de un solo canal tiene uno. A las mismas revoluciones por minuto y a la misma velocidad de avance, una fresa de un solo canal retira una viruta mayor por canal que una fresa de dos canales.
Esa es una de las razones por las que las fresas de una sola ranura y de ranura en O se utilizan a menudo para plásticos y aluminio. Proporcionan más espacio para la evacuación de virutas y pueden ayudar a reducir la acumulación de calor en materiales que se funden o se soldan con facilidad.
Velocidades de avance progresivo y en picado
La velocidad de avance no tiene por qué ser la misma en todas las partes del corte.
Cuando la herramienta se desplaza lateralmente por el material, a menudo puede funcionar a la velocidad de avance de corte principal. Sin embargo, cuando la herramienta reduce la velocidad o se sumerge en el material, suele ser necesario reducir la velocidad de avance.
Como punto de partida general, muchos usuarios de CNC reducen la velocidad de rampa o de penetración a aproximadamente la mitad de la velocidad de avance principal. El valor adecuado depende de la broca, el material, la profundidad de corte y la estrategia de trayectoria de la herramienta.
Por qué las tablas de alimentación y velocidades son solo puntos de partida
Las tablas de alimentación y velocidades son de gran ayuda. Te ofrecen un punto de partida seguro y bien fundamentado.
Pero no pueden tener en cuenta todas las variables del mundo real que se dan en tu taller.
Una misma fresa que corte el mismo material puede requerir ajustes diferentes en función de:
- Potencia de la máquina (en caballos de vapor)
- Rigidez de la máquina
- Calidad del husillo o de la fresadora
- Diámetro de la herramienta
- Número de estrías
- Profundidad de corte
- Salida de la herramienta
- Sujeción de piezas
- Espesor y densidad del material
- Recogida de polvo o evacuación de virutas
- Nitidez de los bits
- Escalada frente al corte convencional
Por eso, las tablas y las calculadoras deben considerarse meras orientaciones. Te ayudan a evitar conjeturas sin fundamento, pero no sustituyen a los cortes de prueba.
La rigidez de la máquina lo cambia todo
Una de las principales razones por las que varían las velocidades de avance y de rotación es la rigidez de la máquina.
Una máquina CNC industrial de gran potencia puede hacer que una fresa de compresión atraviese el MDF a velocidades de avance que harían que una máquina CNC de sobremesa vibrara, se deformara o perdiera precisión.
La broca no cambió. El material no cambió. La máquina sí.
Una máquina rígida puede sujetar la fresa con mayor estabilidad bajo carga. Una máquina menos rígida puede flexionarse cuando la velocidad de avance, la profundidad de corte o la carga de viruta son demasiado elevadas. Esa flexión puede manifestarse en forma de marcas de vibración, bordes irregulares, falta de precisión o rotura de las fresas.
Por eso, dos usuarios de CNC pueden seguir la misma tabla y obtener resultados diferentes. El ajuste correcto no depende solo de la broca, sino de todo el sistema de corte.
Ejemplo: ¿Por qué un operario alcanza los 260 IPM y otro los 720 IPM?
En el vídeo anterior, Jeff se refiere a la broca de compresión de dos canales Amana Tool 46172-K. La tabla de referencia de esa serie recomienda una velocidad de avance de 260 IPM para cortar MDF.
Es un buen punto de partida.
Pero Jeff utiliza una máquina potente y rígida de 7 HP, por lo que puede trabajar a una velocidad de avance mucho mayor: alrededor de 720 IPM.
En una máquina CNC de sobremesa más pequeña, esa misma broca y ese mismo material podrían requerir una velocidad de avance mucho más lenta, como por ejemplo 120 IPM. La diferencia no radica únicamente en la broca, sino también en la potencia, la rigidez, la configuración y la capacidad de la máquina para soportar las fuerzas de corte.
Precisamente por eso son importantes los cortes de prueba. Una tabla puede darte una idea aproximada, pero tu máquina es la que te dice la verdad.
Cómo influye el material en las avances y velocidades
Cada material se corta de forma diferente. Un ajuste que funciona a la perfección con el MDF puede resultar totalmente inadecuado para el acrílico o el aluminio.
| Material | Estrategia general |
|---|---|
| Madera | Utiliza unos ajustes que permitan obtener virutas limpias y eviten que se quemen. Reducir demasiado la velocidad puede generar calor y polvo. |
| MDF | El MDF suele cortarse bien a velocidades de avance más altas en máquinas rígidas, pero es importante contar con un sistema de recogida de polvo. |
| Contrachapado | Utiliza la geometría adecuada de la broca para controlar el desgarro. Las brocas de compresión se suelen utilizar para conseguir bordes limpios tanto en la parte superior como en la inferior. |
| Plásticos y acrílico | Evita que se derrita. Utiliza un sistema adecuado de evacuación de virutas y plantéate utilizar fresas con canal en O diseñadas para plásticos. |
| HDPE y plásticos blandos | Utiliza ajustes que generen virutas reales en lugar de calor y residuos fibrosos. |
| Aluminio | Utiliza la broca adecuada, un régimen de revoluciones controlado, una buena evacuación de virutas y profundidades de corte moderadas. |
Problemas habituales relacionados con la alimentación y la velocidad
Si tu máquina CNC genera polvo
Si al cortar se genera polvo fino en lugar de virutas, es posible que la carga de virutas sea demasiado baja.
Posibles soluciones:
- Aumenta la velocidad de avance.
- Reduce las revoluciones por minuto.
- Utiliza una broca con menos canales.
- Comprueba si la broca está desafilada.
Si la fresa de tu router quema la madera
El quemado suele ser un indicio de exceso de calor. Una causa habitual es avanzar demasiado despacio mientras la broca gira demasiado rápido.
Posibles soluciones:
- Aumenta la velocidad de avance.
- Reduce las revoluciones por minuto.
- Utiliza una broca afilada.
- Mejorar la recogida de polvo y la evacuación de virutas.
- Reduce el tiempo de permanencia de la trayectoria de la herramienta en las esquinas o en zonas estrechas.
Si el plástico se está derritiendo
El plástico debe cortarse limpiamente, sin que se derrita. Si las virutas no se eliminan del corte, el calor puede acumularse rápidamente.
Posibles soluciones:
- Utiliza una broca de canal en O diseñada para plásticos.
- Reduce las revoluciones por minuto si es necesario.
- Aumenta la velocidad de avance lo suficiente como para que se generen virutas.
- Mejorar la evacuación de virutas.
- Evita volver a cortar las virutas.
Si la máquina vibra
Pueden producirse vibraciones cuando la fresa, el material o la configuración de la máquina no son lo suficientemente estables para el corte.
Posibles soluciones:
- Reduce la velocidad de avance.
- Reduce la profundidad de corte.
- Utiliza una saliente de la herramienta más corta.
- Mejorar la sujeción de piezas.
- Utiliza una configuración más rígida.
- Comprueba que la broca y la pinza estén bien colocadas.
Si se rompe la broca
La rotura de una broca puede deberse a una fuerza de corte excesiva, a una evacuación deficiente de las virutas, a una profundidad de corte excesiva o a una incompatibilidad entre la broca y el material.
Posibles soluciones:
- Reduce la profundidad de corte.
- Reduce la velocidad de avance si la carga de viruta es demasiado elevada.
- Mejorar la evacuación de virutas.
- Utiliza la broca adecuada para el material.
- Comprueba la saliente de la herramienta y la sujeción de la pieza.
- Asegúrate de que la pinza esté limpia y bien apretada.
Cómo ajustar la alimentación y la velocidad
La mejor forma de determinar las velocidades y avances adecuados es partir de una recomendación fiable y, a continuación, ajustarlas en función del corte.
- Empieza por consultar la tabla o la calculadora del fabricante. Esto te proporcionará un punto de partida razonable para elegir la broca y el material.
- Realiza un corte de prueba en un trozo de material de desecho. Siempre que sea posible, utiliza el mismo material, el mismo grosor y el mismo método de sujeción de la pieza.
- Fíjate en las virutas. Quieres virutas de verdad, no polvo, ni restos quemados, ni derretidos, ni polvo fino.
- Presta atención al sonido del corte. Un sonido suave y constante suele ser mejor que un chirrido, un chillido o una vibración intensa.
- Examina el borde. Fíjate si hay quemaduras, pelusas, marcas de vibración, derretimiento, desgarros o un acabado deficiente.
- Ajusta una variable cada vez. Modifica la velocidad de avance, las revoluciones por minuto, la profundidad de corte o las herramientas, pero no cambies todo a la vez.
- Anota lo que funciona. Toma notas sobre cada paso, material y configuración de la máquina.
¿Unas revoluciones por minuto más altas requieren velocidades de avance más altas?
No siempre, pero a menudo están relacionados.
Si aumentas las revoluciones por minuto (RPM) manteniendo la misma velocidad de avance, la carga de viruta se reduce. En algunos casos, esto puede provocar rozamiento, polvo, calor o quemaduras. Para mantener la misma carga de viruta, tendrías que aumentar la velocidad de avance a medida que aumentan las revoluciones por minuto (RPM).
Pero esta no es una regla que se pueda aplicar a ciegas. Tu máquina sigue teniendo sus límites. Tu broca sigue teniendo sus límites. Tu material sigue teniendo sus límites.
Por eso, la respuesta a la mayoría de las preguntas sobre avances y velocidades no es simplemente «más rápido» o «más lento». La respuesta consiste en mantener la carga de viruta adecuada para la herramienta, el material y la máquina.
No hay reglas universales
Las velocidades de avance y de rotación son en parte ciencia y en parte experiencia.
Los gráficos y las fórmulas pueden ayudarte a determinar un buen punto de partida. Sin embargo, no pueden conocer el estado exacto de tu máquina, el afilado de tu broca, la rigidez de tu montaje ni el comportamiento de tu material concreto.
Por eso, los operarios de CNC con experiencia prueban, escuchan, inspeccionan y ajustan.
El objetivo no es copiar al pie de la letra los ajustes de otra persona. El objetivo es encontrar la combinación que permita obtener virutas limpias, un acabado suave y un desgaste mínimo de las herramientas de tu máquina.
Reflexiones finales
Las tablas de avance y velocidad no son erróneas. Son simplemente puntos de partida.
Empieza con los ajustes recomendados. Haz un corte de prueba. Observa las virutas. Escucha el ruido de la máquina. Inspecciona el borde. A continuación, ajusta una variable cada vez.
Una vez que comprendas el concepto de carga de viruta, los avances y las velocidades dejarán de ser un misterio. Dedicarás menos tiempo a hacer conjeturas, menos tiempo a quemar material y más tiempo a cortar con seguridad.
Preguntas frecuentes
¿Qué son los avances y las velocidades en el mecanizado CNC?
Los avances y las velocidades se refieren a dos parámetros clave del CNC: la **velocidad de avance**, que es la rapidez con la que la herramienta de corte se desplaza por el material (IPM), y la **velocidad del husillo**, que es la rapidez con la que gira la herramienta (RPM). En conjunto, estos parámetros determinan la carga de viruta, la calidad del corte, la vida útil de la herramienta y la eficiencia del mecanizado.
¿Qué es la carga del chip y por qué es importante?
La carga de viruta es la cantidad de material que retira cada filo de corte (ranura) de una fresa durante una revolución. Mantener la carga de viruta adecuada ayuda a conseguir cortes limpios, prolongar la vida útil de la herramienta, reducir la acumulación de calor y evitar que la fresa se queme, se derrita o se desgaste prematuramente.
¿Por qué mi fresadora CNC genera polvo en lugar de virutas?
Si tu CNC genera polvo fino en lugar de virutas, es probable que la carga de viruta sea demasiado baja. Esto suele ocurrir cuando la velocidad de avance es demasiado lenta, la velocidad del husillo es demasiado alta o la broca está desafilada. Aumentar la velocidad de avance o reducir las revoluciones por minuto suele resolver el problema.
¿Por qué mi fresa quema la madera?
El quemado suele deberse a una acumulación excesiva de calor durante el corte. Entre las causas más comunes se encuentran un avance demasiado lento, una velocidad del husillo demasiado alta, el uso de una broca desafilada o permitir que las virutas se vuelvan a cortar en lugar de ser expulsadas del corte. En muchos casos, aumentar la velocidad de avance —en lugar de reducirla— ayuda a eliminar el quemado.
¿Las revoluciones por minuto más altas siempre requieren velocidades de avance más altas?
No siempre, pero suelen ir de la mano. Aumentar las revoluciones por minuto (RPM) sin modificar la velocidad de avance reduce la carga de viruta. Para mantener la misma carga de viruta, es posible que tengas que aumentar la velocidad de avance. Los ajustes correctos siguen dependiendo de tu máquina, el material, la fresa y la profundidad de corte.
¿Por qué las tablas de avances y velocidades difieren de las condiciones reales?
Las tablas de avances y velocidades están pensadas como puntos de partida. Las condiciones reales de corte varían en función de la potencia de la máquina, su rigidez, el tipo de husillo, el sistema de sujeción de la pieza, el material, la geometría de la fresa, la profundidad de corte y otros factores. Los operarios de CNC con experiencia ajustan con precisión sus parámetros mediante cortes de prueba.
¿Cómo puedo determinar los avances y velocidades adecuados para mi máquina CNC?
Empieza con los ajustes recomendados por el fabricante de la fresa, realiza un corte de prueba en un trozo de material de desecho y comprueba los resultados. Observa las virutas, presta atención al sonido del corte, examina la calidad del borde y ajusta una variable cada vez hasta conseguir cortes limpios con una formación adecuada de las virutas.
¿Por qué mi máquina CNC vibra durante el corte?
El vibrado suele deberse a vibraciones en el sistema de corte. Puede deberse a velocidades de avance excesivas, un saliente excesivo de la herramienta, una sujeción deficiente de la pieza, una broca desafilada o una máquina que carece de rigidez. Reducir la profundidad de corte o mejorar la configuración suele ayudar a eliminar el vibrado.
¿Los distintos materiales requieren avances y velocidades diferentes?
Sí. La madera, el contrachapado, el MDF, los plásticos, el aluminio y los materiales compuestos se mecanizan de forma diferente. La velocidad de avance y la velocidad del husillo ideales dependen de la dureza del material, su sensibilidad al calor y los requisitos de evacuación de virutas. Empieza siempre por seguir las recomendaciones específicas para el material y la fresa que estés utilizando.
¿Debería utilizar una calculadora de avance y velocidad?
Sí, puedes. Una calculadora de avance y velocidad es una forma excelente de estimar los valores iniciales en función de la fresa, la velocidad del husillo, el material y el número de canales. Sin embargo, las calculadoras no pueden tener en cuenta todas las variables, por lo que siempre debes comprobar los ajustes con un corte de prueba y realizar los ajustes necesarios.
