Avances y velocidades de CNC para principiantes (madera, acrílico y MDF)
Avances y velocidades. Las dos palabras que hacen sudar frío a quienes se inician en el CNC.
En todos los foros te dicen que «ajustes bien los avances y las velocidades». En todos los comentarios de YouTube te recomiendan «comprobar la carga de viruta». Y todas las calculadoras devuelven cifras que parecen demasiado agresivas o demasiado prudentes, sin explicar en absoluto por qué.
La buena noticia es que los avances y las velocidades no son complicados. Hay exactamente cuatro cifras importantes y, cuando entiendas la función de cada una, podrás calcular los ajustes para cualquier material y fresa. Si ya has leído nuestra guía de CNC para principiantes, conocerás los fundamentos del funcionamiento de una fresadora CNC. Este artículo completa la información sobre los ajustes que marcan la diferencia entre cortes limpios y fresas rotas.
Las cuatro cifras que lo controlan todo
1. Velocidad del husillo (RPM)
Es la rapidez con la que gira la fresa. Una fresadora de cantos como la Makita RT0701C funciona entre 10.000 y 30.000 RPM. Un husillo propiamente dicho con VFD permite un control más preciso.
Al aumentar las RPM obtienes un acabado más suave, pero generas más calor. Al reducir las RPM obtienes un acabado más áspero, aunque los cortes se mantienen más fríos.
La mayoría de los trabajos CNC de aficionados sobre madera se realizan entre 16.000 y 24.000 RPM.
2. Velocidad de avance (mm/min o IPM)
Es la rapidez con la que la máquina desplaza la fresa a través del material. Se trata de la velocidad de movimiento de los ejes X/Y durante un corte.
Avance más rápido = cada diente arranca un bocado mayor = corte más agresivo. Avance más lento = cada diente arranca un bocado menor = corte más ligero (pero puede provocar acumulación de calor).
Sí, ir demasiado despacio puede ser peor que ir demasiado deprisa. Enseguida veremos por qué.
3. Profundidad de corte (DOC)
Es la profundidad de cada pasada. También se denomina «stepdown». Si vas a mecanizar un vaciado de 12 mm, podrías hacer pasadas de 3 mm (cuatro en total) en lugar de intentar retirar todo el material de una sola vez.
Pasadas más profundas = más fuerza sobre la fresa y más carga sobre la máquina. Pasadas menos profundas = menos fuerza y mayor duración total del trabajo.
La rigidez de la máquina determina la profundidad que puedes alcanzar. Una robusta Onefinity admite pasadas de 3–4 mm en madera dura. Una 3018 inestable debería limitarse a 0,5–1 mm.
4. Paso lateral (para vaciados)
Al vaciar un bolsillo, la fresa no realiza una sola pasada, sino varias pasadas paralelas. El paso lateral indica cuánto se solapa cada pasada con la anterior y suele expresarse como porcentaje del diámetro de la fresa.
Un paso lateral del 40–50 % es habitual para el desbaste (retirada rápida de material). Un paso lateral del 10–20 % se utiliza en las pasadas de acabado (superficie lisa).
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Carga de viruta: la cifra que hay detrás de las demás
Aquí es donde todo encaja. La carga de viruta es el grosor de material que retira cada filo de corte por revolución. Se mide en milímetros (o milésimas de pulgada).
La fórmula es sencilla:
Carga de viruta = Velocidad de avance / (RPM x Número de filos)
Por tanto, si trabajas a 1500 mm/min con una fresa de 2 filos a 18.000 RPM:
1500 / (18.000 x 2) = 0,042 mm de carga de viruta
Esa cifra te indica si el corte es adecuado o no.
Qué ocurre cuando la carga de viruta es incorrecta
Carga de viruta demasiado pequeña (rozamiento): la fresa no está cortando, sino rozando. La fricción genera calor. El calor desafila antes la fresa, puede quemar el material y, en los plásticos, vuelve a fundir el material sobre la herramienta. Por eso, en ocasiones, ir demasiado despacio es peor que ir demasiado deprisa.
Carga de viruta demasiado grande (sobrecarga): la fresa arranca bocados demasiado grandes. Aparecen vibraciones, cortes ásperos, flexión y, finalmente, la fresa se rompe. La máquina se queja y el corte tiene un aspecto horrible.
Carga de viruta en el punto óptimo: salen virutas limpias de la fresa, la superficie queda lisa, la herramienta se mantiene fría y el sonido del corte es uniforme. Lo reconocerás cuando lo oigas.
Información
El sonido de tu CNC es la mejor herramienta de diagnóstico que tienes. Un buen corte produce un zumbido suave y uniforme. Un mal corte vibra, chirría o emite chasquidos irregulares. Entrena el oído y te avisará de que algo va mal antes de que lo veas.
Cargas de viruta recomendadas según el material
Estos son los valores objetivo de carga de viruta que debes buscar. Utilízalos con la fórmula anterior para calcular la velocidad de avance a cualquier número de RPM.
Madera
| Material | Carga de viruta (mm) | Carga de viruta (pulgadas) | Notas |
|---|---|---|---|
| Madera blanda (pino, cedro, tilo) | 0,04–0,06 | 0,0015–0,0025 | Tolerante, difícil de estropear |
| Madera dura (arce, cerezo, nogal) | 0,03–0,05 | 0,0012–0,0020 | Requiere más fuerza; utiliza valores moderados |
| Contrachapado (abedul, abedul báltico) | 0,03–0,05 | 0,0012–0,0020 | Las capas de cola desgastan las fresas |
| MDF | 0,03–0,05 | 0,0012–0,0020 | Polvoriento, densidad uniforme |
| Bambú | 0,03–0,04 | 0,0012–0,0015 | Duro; trátalo como madera dura |
Plásticos
| Material | Carga de viruta (mm) | Carga de viruta (pulgadas) | Notas |
|---|---|---|---|
| Acrílico (colado) | 0,05–0,08 | 0,0020–0,0030 | Se recomienda una fresa de un filo |
| Acrílico (extruido) | 0,04–0,06 | 0,0015–0,0025 | Se funde con más facilidad que el colado |
| HDPE | 0,06–0,10 | 0,0025–0,0040 | Muy tolerante, se corta con facilidad |
| Tablero de espuma de PVC (Sintra) | 0,05–0,08 | 0,0020–0,0030 | Ligero; utiliza una fresa de un filo |
Aluminio (CNC para aficionados)
| Material | Carga de viruta (mm) | Carga de viruta (pulgadas) | Notas |
|---|---|---|---|
| Aluminio 6061 | 0,02–0,04 | 0,001–0,0015 | Utiliza una fresa de un filo y añade lubricante |
Advertencia
Cortar aluminio en una CNC para aficionados es posible, pero exigente. Utiliza una fresa ascendente de un filo, mantén cargas de viruta prudentes, emplea líquido de corte (incluso WD-40 puede servir en caso de apuro) y realiza pasadas poco profundas. Si tu máquina es algo flexible, espera a tener experiencia con madera.
Tablas de ajustes iniciales
¿No quieres aplicar la fórmula? Estos son ajustes listos para utilizar en las situaciones más habituales. Presuponen una CNC de aficionado de gama media (de la clase Shapeoko, X-Carve o LongMill) con una fresadora de cantos.
Fresa plana de 1/4" (6,35 mm), 2 filos
| Material | RPM | Velocidad de avance (mm/min) | DOC (mm) | Paso lateral (%) |
|---|---|---|---|---|
| Madera blanda | 18.000 | 2000 | 3,0 | 40 % |
| Madera dura | 18.000 | 1500 | 2,0 | 40 % |
| Contrachapado | 18.000 | 1500 | 2,5 | 40 % |
| MDF | 18.000 | 1800 | 2,5 | 40 % |
| Acrílico colado | 16.000 | 1200 | 2,0 | 40 % |
Fresa plana de 1/8" (3,175 mm), 2 filos
| Material | RPM | Velocidad de avance (mm/min) | DOC (mm) | Paso lateral (%) |
|---|---|---|---|---|
| Madera blanda | 20.000 | 1200 | 1,5 | 40 % |
| Madera dura | 20.000 | 1000 | 1,0 | 40 % |
| Contrachapado | 20.000 | 1000 | 1,0 | 40 % |
| MDF | 20.000 | 1200 | 1,5 | 40 % |
| Acrílico colado | 18.000 | 800 | 1,0 | 40 % |
Fresa en V de 60 grados
| Material | RPM | Velocidad de avance (mm/min) | DOC máx. (mm) |
|---|---|---|---|
| Madera blanda | 18.000 | 1500 | 3,0 |
| Madera dura | 18.000 | 1200 | 2,5 |
| MDF | 18.000 | 1500 | 3,0 |
Fresa en V de 90 grados
| Material | RPM | Velocidad de avance (mm/min) | DOC máx. (mm) |
|---|---|---|---|
| Madera blanda | 18.000 | 1800 | 4,0 |
| Madera dura | 18.000 | 1400 | 3,0 |
| MDF | 18.000 | 1800 | 4,0 |
Consejo
En caso de duda, empieza por el extremo prudente de estos intervalos y ve aumentando. Resulta mucho más barato hacer un corte algo lento que romper una fresa por trabajar de forma demasiado agresiva. Aumenta la velocidad de avance un 10 % cada vez hasta que el corte suene y se vea bien.
Cómo calcular tus propios ajustes
Este es el método paso a paso para calcular avances y velocidades con cualquier combinación de fresa y material:
Paso 1: busca la carga de viruta objetivo en las tablas anteriores.
Paso 2: elige las RPM. Para madera con una fresadora de cantos, 18.000 RPM es un valor predeterminado sólido. Para plásticos, prueba con 16.000 RPM (menos calor).
Paso 3: calcula la velocidad de avance: Velocidad de avance = Carga de viruta x RPM x Número de filos
Ejemplo: corte de madera dura con una fresa de extremo de 1/4" y 2 filos.
- Carga de viruta objetivo: 0,04 mm
- RPM: 18.000
- Filos: 2
- Velocidad de avance = 0,04 x 18.000 x 2 = 1.440 mm/min
Redondea a 1.400 o 1.500 mm/min. Listo.
Paso 4: configura la profundidad de corte. Una regla inicial segura: la DOC debe ser igual o inferior al diámetro de la fresa. Con una fresa de 1/4", empieza por 3 mm (aproximadamente la mitad del diámetro). Con una fresa de 1/8", empieza por 1–1,5 mm.
Paso 5: realiza un corte de prueba en un retal. Escucha el sonido, comprueba las virutas y observa la calidad del corte. Ajusta los valores a partir de ahí.
Cómo interpretar las virutas
Las virutas (o el polvo) que desprende la fresa revelan mucha información sobre la idoneidad de los ajustes.
Partículas de polvo diminutas: la carga de viruta es demasiado baja. Estás rozando, no cortando. Aumenta la velocidad de avance o reduce las RPM.
Virutas pequeñas, uniformes y bien formadas: estás en el punto adecuado. La fresa corta correctamente y evacua el material de manera eficiente.
Virutas grandes y gruesas o desgarros: la carga de viruta podría ser demasiado alta o quizá estés realizando un corte demasiado profundo. Reduce la velocidad de avance o la profundidad de corte.
Virutas fundidas o pegajosas (plásticos): hay demasiado calor. Reduce las RPM, aumenta la velocidad de avance o cambia a una fresa de un filo para evacuar mejor la viruta.
Número de filos: por qué importa
El número de filos de corte de la fresa afecta directamente a la carga y a la evacuación de la viruta.
1 filo: es la mejor opción para plásticos y aluminio. Ofrece un canal enorme para evacuar virutas. Hay menos riesgo de volver a cortarlas y generar calor.
2 filos: es el punto óptimo para madera. Ofrece un buen equilibrio entre evacuación de virutas y acabado superficial. Es la opción predeterminada para la mayoría de los trabajos CNC sobre madera.
3 filos: ofrece un mejor acabado superficial, pero los canales para virutas son menores. Funciona bien con más RPM sobre materiales duros. No es una buena opción para materiales blandos o pegajosos.
Corte ascendente, descendente y de compresión
Al hablar de fresas, esta cuestión aparece constantemente:
Ascendente: extrae las virutas hacia arriba y fuera del corte. Deja limpia la superficie inferior y más áspero el borde superior. Es la mejor opción para vaciados, donde las virutas deben evacuarse.
Descendente: empuja las virutas hacia abajo dentro del corte. Deja limpia la superficie superior y más áspera la inferior. Es una buena opción para grabado superficial y cortes pasantes en los que importa la cara superior.
De compresión: presenta corte ascendente en la parte inferior y descendente en la superior. Deja limpios los bordes de ambas caras. Es perfecta para cortar contrachapado y tableros de lado a lado, pero solo funciona cuando la profundidad de corte abarca tanto la sección ascendente como la descendente del filo.
Errores habituales
Configurar unas RPM demasiado bajas. Las fresadoras CNC para aficionados están diseñadas para funcionar con muchas RPM y cargas de viruta bajas. Trabajar a 8.000 RPM «porque parece más seguro» empeora la situación, ya que obliga a utilizar velocidades de avance proporcionalmente menores, alarga muchísimo el trabajo y desafila la fresa.
No realizar ajustes según el tamaño de la fresa. Una fresa de 1/8" no admite la misma profundidad de corte que una de 1/4". Tiene la mitad del diámetro y, por tanto, aproximadamente la mitad de rigidez. Reduce la DOC de manera proporcional.
Ignorar los límites de la máquina. Las fórmulas podrían indicar un avance de 3.000 mm/min, pero una CNC de sobremesa 3018 no puede desplazarse realmente a esa velocidad sin perder pasos. Conoce la velocidad de avance máxima de tu máquina y mantente por debajo.
Utilizar los mismos ajustes con materiales distintos. El pino y el arce son «madera», pero se comportan de forma muy diferente. El pino es blando y resinoso. El arce es denso y duro. No utilices las mismas velocidades para ambos.
Ponte a producir virutas
Este es tu plan de acción:
- Elige los ajustes más aproximados de las tablas anteriores
- Coge un retal del material que quieras cortar
- Realiza un corte de prueba
- Escucha. Observa las virutas. Comprueba la calidad de la superficie
- Realiza ajustes en incrementos del 10 % hasta que el corte suene bien
- Anota lo que haya funcionado
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Las cifras de esta guía te servirán para empezar. El oído y los cortes de prueba te permitirán afinar los ajustes.
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