Este documento describe diferentes tipos de útiles de torno y conceptos relacionados con el torneado. Brevemente describe útiles para desbastar, afinar y corte lateral, así como otros útiles específicos. Explica conceptos como la sección de la viruta, fuerzas de corte, cálculo de fuerza principal y potencia requerida. Proporciona ejemplos numéricos para ilustrar los cálculos.

1. TIPOS DE UTILES DE TORNO
Útiles de Desbastar.- Estas herramientas
sirven para arrancar en poco tiempo una gran
cantidad de viruta y por esta razón los útiles de
desbastar tienen que ser de constitución robusta.
Útiles de Afinar.- Con el afinado se trata de
obtener una superficie terminada de muy buen
acabado superficial. Por lo general tienen la
forma puntiaguda con corte redondeado. aunque
a veces tienen la punta ancha.
Útiles de Corte Lateral.- Se emplean para
refrentar y para tornear cambios de sección muy
marcados. Son inapropiadas para arrancar virutas
gruesas.

3. a- Recta para Cilindrar;
b- Acodada para Cilindrar;
c- De Tope;
d- De Refrentar (para caras);
e- De Tronzar;
f- De Acanalar;
g- De Perfilar;
h- De Roscar;
i- De Mandrilar Orificios
Pasantes;
j- De Tope para Mandrilar.

4. LA SECCION DE LA VIRUTA
La sección de la viruta forma un paralelogramo cuyo
cálculo se determina en función del avance y de la
profundidad de pasada. Según sea el ángulo de
posicionamiento γ de la herramienta, y manteniendo la
misma sección de viruta, será posible variar el espesor y
longitud de la viruta

5. e-

6. (F1)
(F3)
(F2)
FUERZA DE CORTE EN EL
TORNEADO.
Las fuerzas de corte que se
originan en el torneado son
las siguientes:
Fuerza Principal de Corte (F1)
Fuerza de Avance (F2)
Fuerza de Penetración (F3)

7. Fuerza principal de corte (F1).- Situada en un
plano tangente a la superficie mecanizada en el
sentido del movimiento de corte. Es la mayor de las
tres componentes y, por lo tanto, la que consume la
mayor parte de la potencia.
Fuerza de Avance (F2).- Es perpendicular a la
fuerza principal de corte. De no existir, la
herramienta no avanzaría. Absorbe una potencia
muy pequeña.
Fuerza de Penetración (F3).- Está situada en un
plano perpendicular al plano de la fuerza principal.

8. (F2)
(F3)
(F1)

9. FUERZA RESULTANTE
ES LA FUERZA
OBTENIDA AL SUMAR
VECTORIALMENTE LA
FUERZA DE CORTE Y LA
FUERZA DE EMPUJE EN
EL CORTE ORTOGONAL.
Fr = V F1 + F2 + F 3
2 2 2

11. CALCULO DE LA FUERZA PRINCIPAL DE
CORTE (F1)
Fuerza específica de arrancamiento (K).- Se denomina
así a la fuerza ejercida por la cuchilla sobre cada mm2 de
sección de viruta. Se mide en Kg./mm2 y depende de:
-Del material a trabajar
-Angulo de salida de la herramienta
-sección de viruta
-Tipo de operación.
Es función de:
 La fuerza específica de
arrancamiento (K)
- y de la sección de la viruta (S).
F1 = K x S = K x a x p
S = a x p (mm )
a : avance mm/rev.
p : profundidad de viruta mm.
2 s
p

12. Tabla: fuerza específica de
arrancamiento en el torneado (K)
Material a Trabajar K (Kg./mm2 )
Ac. de Rt = 50 kg/mm2 228
Ac. de Rt = 60 kg/mm2 278
Ac. de Rt = 70 kg/mm2 317
Ac. de Rt = 80 kg/mm2 368
Ac. de Rt = 100 kg/mm2 484
Fundición gris de 180 HB 112
Fundición Nodular de 250 HB 184
Aleaciones de Aluminio de 80 HB 71
Ac. de con 40 ..... 50 kg de resistencia 200
Ac. de con 60 ..... 70 kg de resistencia 250
Ac. duro al manganeso 450
Ac. Moldeado 200
Hierro fundido (dureza Brinell 200) 150
Aleaciones de Aluminio 70...90
Para Electrón 30

13. Ejemplo:
Hay que tornear un árbol de 80 mm. diámetro hasta
reducirlo a 74 mm. Diámetro con un avance de 0.4
mm/rev ¿Qué magnitud tendrá la sección de la viruta?
Solución:
S = a x p mm y a = 0.4 mm/rev
p = (D1 – D2)/2 = (80-74)/2 = 3 mm.
S = 0.4 mm/rev x 3 mm.
S = 1.2 mm.
2
2

14. Ejemplo:
Un arbol de acero 42 debe ser torneado desde 60 mm. de diámetro
hasta los 50 m.m. de diámetro. Avance a=0.3 mm/rev ¿Qué
magnitud tiene la presión principal de corte?
Solución:
a) Sección transversal de la viruta: S = a x p mm.
p = (60-50)/2= 5 mm.
S = 0.3 mm/rev x 5 mm.
S = 1.5 mm.
b) Presión principal de corte:
F1= K x S (kg.) y K=200 kg/mm
F1= 200 kg/mm x 1.5 mm.
F1= 300 kg
2
2
2
2
2

15. Ejemplo:
Se trata de desbastar árboles de St 60 desde los 85
mm. diámetro hasta los 78 mm. de diámetro. ¿De qué
valor eligiremos el avance si la presión de corte no debe
sobrepasar de los 350 kg.?
D = 85 mm d =78 mm.
a = ?? F = 350 kg
F1 = K x S = K x a x p siendo K para St60 : K = 278 kg /mm²
p = (D – d)/2 = (85 – 78)/2
p = 3.5 mm
a = F1 / (p x K) = 350 kg / (3.5 mm x 278kg/mm²)
a = 0.359 mm.

16. CALCULO DE LA FUERZA DE
AVANCE (F2)
La magnitud de la fuerza de avance depende:
-La fuerza principal de corte F1
-y del ángulo de posicionamiento principal de la
herramienta respecto a la pieza a mecanizar (γ).
F2 = F1 /4
F2 = (K x S)/ 4
F1 = K x Spero

17. CALCULO DE LA FUERZA DE
PENETRACION (F3)
La magnitud de la fuerza de penetración depende
de:
-Las condiciones de corte: avance, penetración y
velocidad de corte.
-y del ángulo de posicionamiento principal de la
herramienta respecto a la pieza a mecanizar γ
F3 = F1 / 3
F3 = K x S / 3 si S = a x p
F3 = K x a x p / 3

19. Ejemplo:
Un eje de acero duro al manganeso debe ser torneado desde 100 mm. de
diámetro hasta los 90 m.m. de diámetro. Avance a = 0.1mm/rev ¿Qué
magnitud tiene la presión principal de corte, la presión de avance y la de
fuerza de penetración?
Solución:
a) Sección transversal de la viruta: S = a x p mm.
p = (100-90)/2= 5 mm.
S = 0.1 mm/rev x 5 mm.
S = 0.5 mm.
b) - Presión principal de corte:
F1= K x S (kg.) y K=450 kg/mm
F1= 450 kg/mm x 0.5 mm.
F1= 225 kg
- Presión ó fuerza de Avance:
F2 = F1/4 = K x S / 4 F2 = 225/4 = 56.25 kg
- Fuerza de penetración:
F3 = F1/3 = K x S / 3 F3 = 225/3 =75 kg
2
2
2 2

20. LA POTENCIA EN EL TORNEADO
La potencia necesaria en la herramienta para
compensar los esfuerzos de corte, puede
también descomponerse en otras tantas
potencias como fuerzas de corte hemos visto
que se originan en las operaciones de torneado.
Así tendremos:
Trabajo=Fuerza x Camino recorrido
Potencia=Trabajo/tiempo
Potencia=Fuerzax(recorrido/tiempo)
Potencia= Fuerza x Velocidad
-Potencia de corte (P1)
-Potencia de avance (P2)
-Potencia de penetración (P3)

21. CALCULO DE LA POTENCIA DE CORTE (P1)
La potencia de corte en el torneado es función de:
-La fuerza principal de corte (F1)
-La velocidad de corte (Vc)
Potencia (kg.m/s)= Fuerza x Velocidad
P = F x V (kg.m/s)
caballo de vapor (cv) = 75 kg.m/s
P = F x V/75 (cv)
Pero la Vc está en m/min y la Velocidad en m/s
se divide entre 60 s.
P1 = (F1 x Vc)/ 60 x75 (cv)
F1 en kg
Vc en m/min
CV = 0,735 kw

22. CALCULO DE POTENCIA DE AVANCE
La potencia de avance es función de:
-La fuerza de avance (F2)
-La velocidad de avance (Va)
P2 = (F2 x Va)/ 60 x 75 CV
F2 en kg
Va en m/min
CALCULO DE POTENCIA DE PENETRACION
La potencia de penetración es nula.

23. POTENCIA ABSORBIDA EN EL TORNEADO (Pm)
Cuando la máquina tiene un solo motor para el
movimiento de todos los ejes, la potencia absorbida
por el motor en el torneado se determina en función
de:
-La potencia de corte (P1)
-y del rendimiento de la máquina (φ)
El valor de la potencia absorbida en el torneado es:
Pm = P1/ φ
No asumimos la potencia de avance porque resulta
despreciable su valor.

24. Un árbol de St60 y diámetro de 80 mm. Hay que tornearlo
con un avance de 0.5mm/rev a 70 mm. de diámetro. La
velocidad de corte que se va a emplear es v = 40m/min.
¿Qué magnitud tiene el consumo de potencia el torno?
Solución:
P1 = (F1 x Vc) / (60x75)
F1 = K x S = K x a x p
K = 250 kg/mm2 a = 0.5 mm/rev
p = (D-d)/2 = (80-70)/2 = 5 mm.
F1 = 250 kg/mm2 x 0.5mm x 5 mm
F1 = 625 Kg
P1 = (625kg x 40m/min) / (60x75)
P1 = 5.55 cv

25. Ejemplo:
Se está mecanizando en un torno CNC una pieza de acero de
Rt = 70 kg/mm2 con una profundidad de pasada de 4 mm y un
avance de 0.25 mm/rev, a una velocidad de corte de
120m/min.
Se conoce que el rendimiento de la máquina es del 95%.
Calcular la potencia absorbida por el motor en CV.
Solución:
Pm = P1 / (φ) P1=(F1xVc)/(60x75)
p= 4 mm. a=0.25 mm/rev Vc=120m/min
F1 = K x S = K x a x p = 70 kg/mm2 x 0.25mm x 4.0mm
F1 = 70 Kg
P1 = (70kg x 120m/min) / (60x75)
P1 = 1.87 cv
Pm = 1.87 cv/ 0.95
Pm = 1.97 cv