El inoxidable 304 se tornea entre 120 y 200 m/min con 0,22 mm/vuelta, se fresa más despacio, a 70-120 m/min con 0,08 mm/diente, se taladra a 84-150 m/min y se rosca a 42-90 m/min. La diferencia entre torneado y fresado no es un error de tabla: en fresado la entrada y salida del filo multiplica la adherencia y el endurecimiento superficial. En 304 el avance constante importa más que la velocidad.
EN X5CrNi18-10 / 1.4301 · AISI 304 · 200 HB · Grupo ISO M
Velocidad de corte y avance recomendados
| Operation | Vc (m/min) | Feed | Nota de taller |
|---|
| Turning | 120–200 | 0.22 mm/rev | 120-200 m/min con 0,22 mm/vuelta y, sobre todo, sin parar nunca el avance: cada segundo que la plaquita gira sin avanzar deja una franja endurecida que se comerá el filo en la pasada siguiente. Usa geometría positiva de filo vivo y recubrimiento PVD. |
| Milling | 70–120 | 0.08 mm/tooth | Baja a 70-120 m/min con 0,08 mm/diente y fresa en concordancia; el fresado en oposición empieza cada diente con espesor cero, es decir, frotando, y eso en 304 significa endurecer la superficie antes de cortarla. |
| Drilling | 84–150 | 0.12 mm/rev | 84-150 m/min con 0,12 mm/vuelta, refrigerante interno y avance continuo hasta el fondo. Detener la broca dentro del agujero, aunque sea para una retirada de viruta mal programada, es la causa número uno de brocas rotas en 304. |
| Threading | 42–90 | 0.12 mm/rev | 42-90 m/min. Usa machos con recubrimiento y canal helicoidal para sacar la viruta hacia arriba, y taladra al 60-65% de rosca efectiva: en 304 el par de roscado es alto y el filete resiste de sobra aunque no llegues al 75%. |
Valores de partida con metal duro recubierto en corte medio. Ajusta con la calculadora según herramienta, tipo de pasada y margen de seguridad.
Cómo se comporta al cortar
El 304 es un inoxidable austenítico con 200 HB de partida que endurece por deformación: la propia acción de cortar deja una capa endurecida por debajo, que puede superar los 300 HB, y la pasada siguiente se encuentra con un material distinto al que decía el certificado. Su conductividad térmica es baja, así que el calor no se va con la viruta sino que se queda en el filo. La viruta es larga, tenaz y muy propensa a soldarse sobre la herramienta. Y como el filo trabaja siempre en la misma línea de profundidad, aparece la muesca característica de los inoxidables justo en la cota de la pasada.
Endurecimiento por deformación: la trampa del 304
El austenítico se transforma parcialmente al deformarse y gana dureza justo en la capa que acabas de cortar. Por eso una pasada ligera de acabado sobre una superficie ya endurecida corta peor que un desbaste profundo, y por eso las pasadas de repaso arruinan filos. La norma práctica es sencilla: menos pasadas y más profundas, y que la profundidad de corte siempre supere el espesor de la capa endurecida por la pasada anterior, del orden de dos a tres décimas. Nunca pases dos veces por el mismo sitio para corregir una décima, y nunca dejes la herramienta rozando sin avanzar.
Adherencia y filo de aportación: el acabado que no llega
El 304 se pega a la herramienta con facilidad. La viruta se suelda en la cara de desprendimiento, crece y arranca material del recubrimiento al desprenderse, dejando la superficie de la pieza con arrastres visibles y marcas irregulares. La respuesta es filo lo más afilado posible, geometría muy positiva, recubrimiento PVD fino tipo TiAlN y refrigerante en abundancia, mejor a presión y dirigido a la zona de corte. Un chorro flojo que solo moja la pieza no sirve: lo que hace falta es que el líquido llegue entre viruta y filo y rompa esa soldadura antes de que se forme.
Muesca en la profundidad de corte y viruta larga
El desgaste típico del 304 no es uniforme: aparece una muesca en el punto exacto donde el filo coincide con la superficie exterior de la pieza, alimentada por el material endurecido y por la cascarilla de la barra. Se combate variando la profundidad de pasada entre pasadas sucesivas, para que la muesca no se forme siempre en la misma línea, y usando un ángulo de posición menor que reparta la carga. La viruta, por su parte, sale larga y elástica: elige rompevirutas específico para inoxidable, con geometría abierta, y no bajes el avance por debajo de 0,15 mm/vuelta.
Consejos rápidos de taller
- Nunca detengas el avance con la herramienta en contacto: la franja endurecida que deja arruina el filo en la pasada siguiente.
- Menos pasadas y más profundas: si el corte no supera la capa endurecida, la herramienta frota en lugar de cortar.
- Varía la profundidad entre pasadas para que la muesca no se forme siempre en la misma cota.
- Refrigerante a presión y bien dirigido; en 304 el chorro que solo moja la pieza es casi como ir en seco.
- En fresado usa siempre concordancia y una fresa de paso desigual si aparece vibración.
- Cambia la plaquita cuando el desgaste llegue a la muesca aunque el flanco esté bien; esa muesca es la que rompe el filo de golpe.
Frequently Asked Questions (FAQ)
¿Por qué se me endurece el 304 mientras lo mecanizo?
Porque es austenítico y endurece por deformación: la zona deformada por el filo gana dureza y la pasada siguiente encuentra material más duro. Se evita cortando por debajo de esa capa, con pasadas más profundas, avance constante y sin repasar.
¿Qué velocidad de corte uso en 304 con broca HSS?
Alrededor de 30-50 m/min, aproximadamente un tercio del rango de metal duro (84-150 m/min), con refrigerante generoso y avance continuo. Con una broca HSS de 8 mm son unas 1.200-2.000 rpm, y conviene no detener la broca dentro del agujero.
¿Por qué el fresado del 304 va más lento que el torneado?
Porque en fresado cada diente entra y sale del material, y cada entrada golpea sobre una superficie ya endurecida mientras la adherencia se acumula en el filo. Por eso el rango de fresado baja a 70-120 m/min frente a los 120-200 del torneado.
¿Qué recubrimiento va mejor para inoxidable 304?
Un PVD fino, tipo TiAlN o AlCrN, sobre geometría positiva y filo vivo. Los recubrimientos CVD gruesos redondean demasiado el filo y en 304 un filo romo significa frotar, endurecer y adherir.
¿Puedo mecanizar el 304 en seco?
No es recomendable. La baja conductividad térmica concentra el calor en el filo y la adherencia se dispara sin lubricación. Si no tienes refrigerante a presión, al menos usa un caudal alto y dirigido; en fresado, aire comprimido es preferible a un riego intermitente que agrieta el filo por choque térmico.
Cutting speed and feed tables by material
These indicative tables help you choose a cutting speed for F-114 steel, stainless steel, cast iron or aluminium before fine-tuning with the calculator. The ranges depend on rigidity, coolant, depth of cut, tool grade, coating and the machine's real condition.
Cutting speed Vc ranges in m/min for HSS and carbide| Material | Lathe HSS Vc | Lathe carbide Vc | Milling HSS Vc | Milling carbide Vc | Technical note |
|---|
| Carbon steels (F-114 / C45 / 1.1191) | 20-35 m/min | 120-220 m/min | 18-30 m/min | 100-180 m/min | Reduce Vc for heavy roughing or parts with scale. |
| Alloyed and pre-treated steels | 12-25 m/min | 80-160 m/min | 10-22 m/min | 70-140 m/min | Use low values for high hardness or interrupted cuts. |
| Austenitic stainless steel (AISI 304 / 316) | 8-18 m/min | 70-150 m/min | 8-16 m/min | 60-130 m/min | Avoid rubbing; Maintain sufficient advance and stable cooling. |
| gray cast iron | 18-30 m/min | 120-250 m/min | 15-28 m/min | 100-220 m/min | Usually machined dry with suitable inserts. |
| Aluminium and non-ferrous alloys | 60-120 m/min | 300-800 m/min | 50-100 m/min | 250-700 m/min | Use a sharp edge, clear chips and avoid built-up edge. |
Feed per revolution and feed per tooth ranges by material| Material | Turning f | Milling fz | Drilling f |
|---|
| Carbon steels | 0.10-0.35 mm/vuelta | 0.03-0.12 mm/diente | 0.08-0.25 mm/vuelta |
| Stainless steel | 0.08-0.25 mm/vuelta | 0.025-0.10 mm/diente | 0.05-0.18 mm/vuelta |
| gray cast iron | 0.12-0.40 mm/vuelta | 0.04-0.16 mm/diente | 0.10-0.30 mm/vuelta |
| Aluminium | 0.12-0.50 mm/vuelta | 0.04-0.25 mm/diente | 0.10-0.35 mm/vuelta |
Use the low values for HSS, light machines, long parts or weak clamping. Use the high values with carbide, good chip evacuation, adequate coolant and a rigid machine.
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See Materials Catalog →Practical Guide: How to Calculate Cutting Parameters in Machining?
Success in chip-removal machining (whether on CNC or conventional machines) depends on choosing speeds and feeds correctly. Factors such as the workpiece material, the tool type (tungsten carbide, HSS) and the coolant define the working limits.
1. Turning: Cutting Speed (Vc) and RPM
In turning, the workpiece rotates and the tool advances linearly. To calculate the revolutions per minute (RPM) required from the cutting speed recommended by the insert manufacturer, the basic machining formula is used:
n = (Vc x 1000) / (pi x Dm)
Where Dm is the machined diameter in millimetres. Remember that in facing or taper cuts the diameter varies, which is why modern CNC lathes use the Constant Cutting Speed (G96) to adapt the RPM dynamically.
Related calculators: RPM in turning · Cutting speed in turning
2. Milling: Feed per Tooth (fz) and Feed Rate (F)
Unlike the lathe, on a milling machine it is the tool that rotates. When calculating feed, it is vital to distinguish between feed per revolution (fn) and feed per tooth (fz). The total table feed of the machine (F in mm/min) is obtained by multiplying the RPM (n) by the number of flutes or teeth of the cutter (z) and by the feed per tooth:
F = n x fz x z
Related calculators: Feed in milling · RPM in milling
3. Drilling and Tapping: Precision in the Pilot Hole
To run a drill bit made of carbide or high-speed steel, the feed is directly tied to the tool diameter to avoid deflection or breakage. In the case of rigid tapping , the machine feed is strictly governed by the thread pitch. Any error in synchronising RPM and feed will destroy the thread flank or snap the tap inside the part.
Related calculators: RPM in drilling · Synchronized feed in threading
4. Theoretical Roughness Calculation (Ra and Rz) in Finishing
What surface quality will your piece have? The finish or theoretical surface roughness in turning and milling operations depends on a direct relationship between the feed per revolution (f) and the tool nose radius (re). The formula to estimate the maximum roughness (Rz) is:
Rz = (f^2) / (8 x re) x 1000 micras
To achieve a low arithmetic mean roughness (Ra) — a mirror finish — you must reduce the feed or increase the insert nose radius, always making sure no vibration appears due to lack of machine rigidity.
Related calculators: Ra roughness in turning · Ra roughness in milling
Frequently Asked Questions about Cutting Parameters and Machining
What happens if the cutting speed (Vc) is too high?
If you exceed the cutting speed recommended by the manufacturer, the temperature at the insert edge rises sharply. That causes premature diffusion wear, plastic deformation of the edge and, in the worst case, catastrophic failure of the carbide or HSS tool.
How does feed (f) influence chip control?
The feed determines chip thickness. Too low a feed produces long, dangerous stringy chips that can tangle around the part or fixture, and it also causes friction and thermal hardening. An optimal feed breaks the chip into a "C" or "6" shape, keeping the CNC process safe.
What is the difference between feed per revolution (fn) and feed per tooth (fz)?
Feed per revolution (fn) is the distance the tool advances for each full turn of the part when turning, or of the tool when milling. Feed per tooth (fz) is the actual chip load cut by each flute of a cutter. To get the total milling feed, multiply fz by the number of teeth.
How is machining time calculated?
The main machining time is the total cut length, including tool entry and exit, divided by the machine feed rate (F in mm/min). The basic formula is: Time (min) = Length (mm) / Feed (mm/min).
Why doesn't the actual roughness of the part match the theoretical roughness (Ra)?
The calculator works out the theoretical roughness from the feed and the insert radius. On the shop floor, though, real factors come into play: lack of machine rigidity, vibration from tool overhang, edge wear, the exact part material and how well the coolant works.
How to adjust the speed and feed to eliminate vibrations in the piece?
The general rule for reducing chatter is to lower the cutting speed (Vc) and raise the feed (f) slightly. It is also critical to make sure the insert radius is not larger than the depth of cut (Ap), so the tool does not push the part instead of cutting it.
Turning: When to use constant cutting speed (G96) vs. fixed RPM (G97)?
Use G96 for turning and facing, since the control adjusts rpm automatically with diameter to keep the finish uniform. You must use G97, fixed rpm, for operations on the centreline such as drilling and tapping, and when single-point threading, so the pitch stays synchronised.
What parameter should I modify if the insert wears very quickly or burns?
If the edge shows rapid flank wear or plastic deformation, the usual culprit is excessive cutting speed (Vc) and you should reduce it. If instead material sticks to the edge and forms a built-up edge, the temperature is too low and you need to raise Vc.
What feed (F) should I program for a threading operation?
In rigid tapping or single-point threading, the programmed feed (F) must always equal the thread pitch exactly. For example, for a metric M20x2.5 thread the feed is F2.5, regardless of the spindle rpm.