La fuerza de corte es un parámetro a tener en cuenta para evitar roturas y deformaciones en la herramienta y en la pieza y para poder calcular la potencia necesaria para efectuar un determinado mecanizado. Este parámetro está en función del avance de fresado, de la velocidad de corte, de la maquinabilidad del material, de la dureza del material, de las características de la herramienta y del espesor medio de la viruta. Todos estos factores se engloban en un coeficiente denominado fuerza específica de corte (kc), que se expresa en N/mm².
VELOCIDAD DE CORTE
Se define como velocidad de corte a la velocidad lineal de la periferia de la fresa u otra herramienta que se utilice en el fresado. La velocidad de corte, que se expresa en metros por minuto (m/min), tiene que ser elegida antes de iniciar el mecanizado y su valor adecuado depende de muchos factores, especialmente de la calidad y tipo de fresa que se utilice, de la dureza y la maquinabilidad que tenga el material que se mecanice y de la velocidad de avance empleada. Las limitaciones principales de la máquina son su gama de velocidades, la potencia de los motores y de la rigidez de la fijación de la pieza y de la herramienta.
Como cada filo de corte de la fresa trabaja intermitentemente sobre la pieza, cortando únicamente durante una fracción de cada revolución de la herramienta, los filos de corte alcanzan temperaturas inferiores a las que se alcanzan en un torno y, en consecuencia, se utilizan velocidades de corte mayores. No obstante, el trabajo de la fresa en conjunto puede no considerarse intermitente, pues siempre hay un filo de corte en fase de trabajo.
A partir de la determinación de la velocidad de corte se puede determinar las revoluciones por minuto que tendrá el husillo portaherramientas según la siguiente fórmula:
![V_c \left [ \mathrm {m \over min} \right] = \frac{n\ \mathrm{[min^{-1}]} \times \pi \times \mathrm{D_c [mm]}}{1000 \left [ {\mbox{mm} \over \mbox{m}} \right] }](https://upload.wikimedia.org/math/8/f/f/8ff817fa7654b3e15177a76e3b34dff5.png)
Donde Vc es la velocidad de corte, n es la velocidad de rotación de la herramienta y Dc es el diámetro de la herramienta.
La velocidad de corte es el factor principal que determina la duración de la herramienta. Una alta velocidad de corte permite realizar el mecanizado en menos tiempo pero acelera el desgaste de la herramienta. Los fabricantes de herramientas y prontuarios de mecanizado ofrecen datos orientativos sobre la velocidad de corte adecuada de las herramientas para una vida útil o duración determinada de la herramienta, por ejemplo, 15 minutos. En ocasiones, es deseable ajustar la velocidad de corte para una duración diferente de la herramienta y optimizar la productividad, para lo cual, los valores de la velocidad de corte se multiplican por un factor de corrección. La relación entre este factor de corrección y la duración de la herramienta en operación de corte no es lineal.
Una velocidad de corte excesiva puede dar lugar a un desgaste muy rápido del filo de corte de la herramienta, a la deformación plástica del filo de corte con pérdida de tolerancia del mecanizado y, en general, a una calidad del mecanizado deficiente. Por otra parte, una velocidad de corte demasiado baja puede dar lugar a la formación de filo de aportación en la herramienta, a dificultades en la evacuación de viruta y al aumento del tiempo de mecanizado, lo cual se traduce en una baja productividad y un coste elevado del mecanizado.
POTENCIA DE CORTE
La potencia de corte (Pc) necesaria para efectuar un determinado mecanizado habitualmente se expresa en kilovatios (kW) y se calcula a partir del valor del volumen de arranque de viruta, la fuerza específica de corte y del rendimiento que tenga la fresadora. Esta fuerza específica de corte (kc) es una constante que se determina en función del tipo de material que se está mecanizando, la geometría de la herramienta, el espesor de viruta, etc.
Para poder obtener el valor de potencia correcto, el valor obtenido tiene que dividirse por un determinado valor dimensional que tiene en cuenta el rendimiento de la máquina (ρ). Este valor es la relación entre la potencia de corte efectiva, es decir, la potencia necesaria en la herramienta; respecto a la potencia consumida el motor de accionamiento principal de la máquina.
![P_c\ \mathrm {[kW]} = {A_c\ \mathrm {[mm]} \times p\ \mathrm {[mm]} \times f\ \mathrm {\left [ {mm \over min} \right ]} \times k_c \mathrm {\left [ {N \over mm^2} \right ]} \over 60 \mathrm {\left [ {s \over min} \right ]} \times 10^3 \mathrm {\left [ {mm \over m} \right ]} \times 10^3 \mathrm {\left [ {W \over kW} \right ]} \times \rho} = {A_c \times p \times f \times k_c \over 60 \times 10^6 \times \rho}](https://upload.wikimedia.org/math/6/6/7/6678c8d7b6ba5efbb51c74101cb5c50b.png)
donde Pc es la potencia de corte, Ac es el ancho de corte; p es la profundidad de pasada, f es la velocidad de avance, kces la fuerza específica de corte y ρ es el rendimiento de la máquina.
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