El titanio Ti6Al4V se tornea y fresa entre 40 y 80 m/min con 0,15 mm/vuelta o 0,06 mm/diente, se taladra a 28-60 m/min con 0,08 mm/vuelta y se rosca a 14-36 m/min. Son velocidades bajísimas comparadas con el acero y no hay atajo: el titanio conduce tan mal el calor que todo lo que generas se queda en el filo. La regla de oro es avance constante y refrigerante que llegue de verdad al corte.
EN Ti-6Al-4V · Grade 5 · 330 HB · Grupo ISO S
Velocidad de corte y avance recomendados
| Operation | Vc (m/min) | Feed | Nota de taller |
|---|
| Turning | 40–80 | 0.15 mm/rev | 40-80 m/min con 0,15 mm/vuelta, metal duro de grano fino sin recubrir o con recubrimiento PVD fino, y refrigerante a presión dirigido justo al filo. Radio de punta y ángulo de posición reducidos para bajar la temperatura en la zona de contacto. |
| Milling | 40–80 | 0.06 mm/tooth | 40-80 m/min con 0,06 mm/diente y estrategia trocoidal: poca penetración radial, mucha profundidad axial y arco de contacto corto para que cada filo tenga tiempo de enfriarse antes de volver a entrar. Fresas de metal duro integrales con muchos filos y paso desigual. |
| Drilling | 28–60 | 0.08 mm/rev | 28-60 m/min con 0,08 mm/vuelta y avance sin interrupciones hasta el fondo. Si detienes la broca dentro del agujero, el titanio endurece el fondo y la broca no vuelve a arrancar material: solo frota hasta romperse. |
| Threading | 14–36 | 0.08 mm/rev | 14-36 m/min. El roscado en titanio es delicado: taladro al 60-65% de rosca efectiva, macho de metal duro con recubrimiento y lubricación de alta presión. En piezas caras, fresa de roscar; un macho roto en una pieza de titanio suele significar tirarla. |
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 Ti6Al4V tiene unos 330 HB y una conductividad térmica que es la sexta parte de la del acero, así que el calor no se va con la viruta: se concentra en la punta de la herramienta y la degrada químicamente. Además el titanio es reactivo a alta temperatura y tiende a soldarse al filo, y su módulo elástico bajo hace que la pieza se aparte de la herramienta y vuelva, generando vibración y espesores de viruta irregulares. La viruta sale en segmentos finos, muy calientes, y puede llegar a inflamarse si se acumula. Todo esto obliga a un planteamiento distinto: velocidad baja, avance decidido y refrigeración a presión.
El calor no se va: por qué la Vc es tan baja
En acero, buena parte del calor generado se marcha con la viruta. En titanio no: su conductividad térmica es tan baja que el calor se acumula en el filo, que puede superar los 1.000 grados en cortes normales. A esa temperatura el titanio reacciona con el material de la herramienta y el filo se degrada por difusión, no por abrasión. De ahí que el rango sea 40-80 m/min y que subirlo un 20% pueda reducir la vida a la mitad. La productividad no la da la velocidad sino la profundidad de pasada y el avance, que aquí sí se pueden mantener altos.
Nunca dejes el filo rozando: muesca y endurecimiento
El titanio endurece por deformación y el desgaste característico es una muesca justo en la línea de la profundidad de corte, donde el filo coincide con la superficie exterior. Cualquier momento en que la herramienta gire sin avanzar, cualquier pausa programada por error, deja una zona endurecida que después arranca el filo. En torneado, varía la profundidad de pasada entre pasadas sucesivas para que la muesca no se forme siempre en el mismo punto, y sal siempre con avance. En taladrado y roscado, la regla es la misma: entrada continua, salida continua y nunca detener el movimiento con la herramienta dentro del material.
Rigidez, vibración y seguridad con la viruta
El módulo elástico del Ti6Al4V es aproximadamente la mitad que el del acero, así que la pieza cede bajo la fuerza de corte y regresa, generando vibración especialmente en paredes finas y voladizos. Reduce el voladizo de la herramienta al mínimo, amarra lo más cerca posible de la zona de corte y usa fresas de paso desigual. Aparte, hay un asunto de seguridad real: la viruta fina de titanio arde. No dejes acumular viruta en la bandeja ni mecanices en seco con nidos de viruta alrededor, y mantén el refrigerante en marcha, que además de refrigerar impide que la viruta caliente encuentre oxígeno suficiente.
Consejos rápidos de taller
- Refrigerante a presión y dirigido al filo: en titanio es el parámetro que más vida de herramienta te da.
- Jamás detengas el avance con la herramienta en contacto; el titanio endurece y el filo se muele en la siguiente pasada.
- Gana tiempo con profundidad de pasada y avance, no con velocidad de corte: por encima de 80 m/min la vida se derrumba.
- Varía la profundidad entre pasadas para que la muesca no se forme siempre en la misma cota.
- Voladizo mínimo y amarre cerca del corte: el titanio cede bajo la herramienta y vibra con facilidad.
- No acumules viruta fina de titanio en la máquina; arde, y con refrigerante en marcha el riesgo baja mucho.
Frequently Asked Questions (FAQ)
¿Por qué la velocidad de corte del titanio es tan baja?
Porque su conductividad térmica es unas seis veces menor que la del acero y el calor se queda en el filo, que se degrada por difusión química. Por eso el rango es 40-80 m/min, y en titanio se gana productividad con avance y profundidad en lugar de con revoluciones.
¿Qué Vc uso en Ti6Al4V con herramienta HSS?
Unos 14-28 m/min, y solo con lubricación abundante. El HSS pierde dureza justo en el rango de temperatura en el que trabaja el titanio, así que su vida es muy corta; para cualquier trabajo repetitivo hay que ir a metal duro de grano fino.
¿Por qué se me rompe la broca al taladrar titanio?
Casi siempre por detener el avance dentro del agujero o por dejar que la viruta se compacte en el canal. Taladra a 28-60 m/min con avance continuo de 0,08 mm/vuelta, refrigeración interna a presión y sin pausas hasta el fondo.
¿Con o sin recubrimiento en titanio?
Metal duro de grano fino sin recubrir con filo muy afilado funciona muy bien, sobre todo en fresado. Si usas recubrimiento, que sea PVD fino tipo AlTiN o AlCrN; los recubrimientos gruesos redondean el filo y en titanio un filo romo es sinónimo de calor y muesca.
¿El Ti6Al4V se mecaniza como el Inconel 718?
Comparten la baja conductividad térmica y el endurecimiento por deformación, pero el Inconel es bastante peor: su rango de torneado es 20-50 m/min frente a los 40-80 del titanio, y mantiene la dureza en caliente. Los parámetros de titanio en Inconel destrozan el filo en minutos.
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.