Calculadora de rugosidad Ra en torneado: acabado según avance y radio de punta

Cómo funciona

Rmáx (Rz) teórica = f² ÷ (8 r) · Ra ≈ f² ÷ (18√3 r) = f² ÷ (31.2 r) (f en mm/rev, r en mm, resultado en mm → × 1,000 para µm) · Rt exacta del surco = r − √(r² − f²/4) · Ra práctico ≈ 1.3–1.8 × el teórico · Avance para un Ra objetivo: f = √(Ra ÷ factor × 31.2 r) · Radio para un objetivo: r = f² ÷ (31.2 × Ra ÷ factor) · rpm = Vc × 1,000 ÷ (π D)

Una superficie torneada es un surco helicoidal que deja la punta del inserto, y su altura teórica de pico a valle depende solo de la geometría: el avance al cuadrado entre ocho veces el radio de punta. Para un surco en forma de arco, el Ra sale del avance al cuadrado entre 18√3 (unos 31.2) veces el radio, más o menos la cuarta parte de la altura de pico a valle; algunas tablas de taller redondean a 32, lo que da cerca de 2.5% menos. Por eso, si bajas el avance a la mitad la rugosidad baja a la cuarta parte, y si duplicas el radio de punta se reduce a la mitad; de ahí que los pasos de acabado usen avances pequeños e insertos de radio grande o tipo wiper, cuya zona plana aplasta los picos. Las superficies reales salen de 30 a 80% más rugosas que la fórmula por el filo recrecido, el desgaste, las vibraciones y el desgarre del material, así que la calculadora aplica un factor de condición que puedes cambiar por el que midas en tus piezas. Puedes calcular en los dos sentidos: con un avance obtienes el acabado, o con el Ra o Rz del plano obtienes el avance máximo o el radio de punta mínimo que lo cumplen. El Ra 3.2 µm habitual en planos se logra fácil con 0.25 mm/rev y radio de 0.8 mm; Ra 0.8 pide unos 0.12 mm/rev y un buen montaje; por debajo de 0.4 ya es terreno del rectificado.

Ejemplo resuelto

Luis tornea con 0.2 mm/rev y un inserto de radio 0.8 mm: el Ra teórico es 0.2² ÷ (31.18 × 0.8) × 1,000 ≈ 1.60 µm (Rz 6.25 µm), y en producción normal (× 1.3) sale cerca de Ra 2.08 µm (82 µin), grado N8. Para asegurar Ra 1.6 µm tendría que bajar el avance a unos 0.175 mm/rev o usar un radio de al menos 1.04 mm (un inserto de 1.2 mm) con el mismo avance; con un inserto wiper podría quedarse cerca de 0.35 mm/rev. En una barra de 50 mm a 200 m/min son 1,273 rpm y 255 mm/min, así que una pasada de acabado de 50 mm tarda unos 12 segundos.

Fuentes: Sandvik Coromant — turning formulas and definitions (surface roughness, rpm, cutting time) · Tribonet — turning surface finish from feed and nose radius (exact and approximate cusp models)

Preguntas frecuentes