Expo selección de brocas

SELECCIÓN DE
BROCAS
POR: ELKIN YESID VALBUENA PÉREZ
YUSCY DAVID PANTOJA TAMAYO

Universidad Industrial de Santander
Escuela de Ingeniería Mecánica
2013

INTRODUCCIÓN

Una de las máquina herramientas más conocida es
la taladradora; se utiliza en trabajos pequeños, en
infinidades de talleres domésticos y hogares y, quizá
por esa razón, se supone que “cualquier persona
puede aprender a manejar una taladradora”.
Aunque la operación de una taladradora no se
reduce a sujetar una pieza de trabajo debajo de la
roca en rotación y mover hacia abajo la palanca
para hacer que penetre la broca.

2013

INTRODUCCIÓN

El buen operador debe conocer los principios del
taladrado, los diversos tipos de taladradora y sus
cuidados; los avances y velocidades correctas para
diferentes tipos de materiales; los fluidos para corte
que debe usar y, en qué ocasiones, como afilar las
brocas y como sujetar la pieza de trabajo, y efectuar
operaciones que no sean simplemente taladrado.

2013

INTRODUCCIÓN

Este contenido se enfocará a
la parte de Selección de
brocas de acuerdo a los
requisitos de taladrado, tales
como material de trabajo,
tipo de operación o agujero,
y se dará una breve mirada a
los otros principios de
taladrado mencionados
anteriormente.

2013

TALADRADO

El taladrado es un operación importante y hay pocos
productos metalmecanicos en los cuales, en alguna
etapa de la manufactura no haya que taladrar,
rimar, o machuelar en una taladradora.

El taladrado fue sin duda alguna una de las primeras
técnicas y procesos desarrollados a través de los
siglos para hacer las cosas que el hombre
necesitaba.

2013

TALADRO
En el taladrado la pieza permanece estacionaria
mientras la herramienta gira y avanza. Muchas de las
taladradoras para producción son máquinas grandes,
complicadas y totalmente automáticas.

2013

TIPOS DE TALADROS

Existen varios tipos de
máquinas para taladrar
agujeros, de acuerdo con
el tamaño y la forma de la
pieza de trabajo.

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TALADRADORA DE BANCO

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TALADRADORA VERTICAL

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TALADRADORA SENSIBLE Y MÚLTIPLE
SENSIBLE

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BATERÍA DE CABEZALES DE TALADRO
CON MESA COMÚN

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TALADRADORA DE HUSILLOS
MÚLTIPLES CON CENTRO AJUSTABLE Y
CON CENTRO FIJO

2013

CABEZAS TALADRADORAS DE HUSILLOS MÚLTIPLES
CON HUSILLOS FIJOS Y AJUSTABLES

2013

TALADRADORA RADIAL

2013

TALADRO CNC

2013

BROCAS Y PORTABROCAS

La herramienta de corte de uso más frecuente en una
taladradora es la broca helicoidal con vástago cónico, la
cual tiene un vástago con cono morse estándar y termina
en una parte plana llamada lengüeta. Para elegir
la broca adecuada al trabajo se debe considerar la
velocidad a la que se debe extraer el material y la dureza
del mismo.

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TIPOS DE BROCAS

Las brocas estándar
tienen dos
acanaladuras,
aunque a menudo se
utilizan brocas con tres
o cuatro
acanaladuras,
llamadas brocas
sacanucleos o
huecas, para
agrandar agujeros ya
taladrados o fundidos.

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BROCAS CONVENCIONALES

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BROCAS ESPECIALES

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BROCAS LARGAS Y CORTAS

De acuerdo a la longitud total de la broca existen brocas:
• Extra cortas
• Cortas
• Normales
• Largas
• Extra largas

Estas últimas se acostumbra a utilizarlas en un taladro de
banco, con los fines de taladrar agujeros profundos en
una superficie y que además la broca no se dañe o
malogre el agujero.
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BROCAS CORTAS

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BROCAS LARGAS

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TIPOS DE BROCAS

• Brocas de punta
• Brocas helicoidales

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BROCAS DE PUNTA

• Tienen un limitado rendimiento al igual que su
capacidad de descargar la viruta. Se emplean
para desbastes de agujeros largos y grandes.
• La broca de punta presenta, en la cabeza dos
caras destalonadas que se encuentran según una
línea llamada cresta; dichas caras, con las de
corte, constituyen los filos cortantes

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BROCAS DE PUNTA

Broca de punta para Broca de punta con
materiales tenaces ranuras rompe virutas
Broca de punta para
agujerear

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BROCAS HELICOIDALES

Debido a su forma, estas brocas presentan
dificultades de construcción importantes. Las brocas
helicoidales deben dar los siguientes resultados:
Producir agujeros de precisión y rectos.
Penetrar fácilmente en el material con el mínimo
gasto de energía.
Descargar fácilmente la viruta a lo largo de las
ranuras helicoidales
Máxima duración del filo cortante y, por tanto,
mínimo desgaste de la broca.

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BROCAS HELICOIDALES

Las brocas helicoidales para un buen trabajo
deben reunir las siguientes características:
Ángulos de corte correctos
Angulo de inclinación de las ranuras
helicoidales correctos en relación a la clase
de material a trabajar.
Un buen centrado de toda la herramienta.

2013

BROCAS PARA AGUJEROS
PROFUNDOS O PARA CAÑONES
Se usan cuando se requieren hacer agujeros profundos
(de 10 a 100 veces el diámetro).
Si se utilizara brocas helicoidales comunes se
presentarían los siguientes inconvenientes:
• Tendencia al pandeo debido a la fuerza de
penetración.
• Retiro frecuente de la broca para descargar la viruta
que se adhieren a las ranuras helicoidales.
• Desviación debido a la despulla de los dorsos de las
ranuras que no pueden guiar perfectamente la viruta.

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BROCAS PARA AGUJEROS
PROFUNDOS O PARA CAÑONES

Brocas para cañones, para la ejecución
de agujeros hasta 25 mm de diámetro.

Brocas para cañones, para
agujeros hasta 25 mm de
diámetro.

Brocas para cañones, para
agujeros de 17 a 60 mm de
diámetro.
2013

BROCAS CON CONDUCTOS PARA EL
REFRIGERANTE
Algunas brocas tienen canales para
aplicar fluido de corte en el filo, hay de
dos tipos:
1. Broca con conductos de aceite que
tiene conductos cortados en el cuerpo
de la broca.
2. Broca con conductos que tiene
agujeros para fluido en el cuerpo (no
son de uso común).

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BARRENA ANULAR

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ESCARIADORES Y OTRAS

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MACHUELOS

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MACHUELADORA O CABEZAL DE
MACHUELOS

2013

2013

MATERIALES PARA BROCAS

Los materiales con que se
fabrican las brocas
desempeñan un papel muy
importante en su vida útil y
rendimiento. Las brocas de
acero al carbono rara vez se
encuentran en la industria
moderna, y la mayoría son de
acero de alta velocidad. Se
puede lograr aumentos
considerables en la duración
de las brocas mediante el uso
del recubrimientos resistentes
al desgaste. Universidad Industrial de Santander
2013

MATERIALES PARA LAS BROCAS
Según los materiales de que están hechas hay:

• Brocas de acero: económicas y funcionales para hacer agujeros
en maderas blandas. No obstante, si se usan en maderas duras
pierden el filo rápidamente.
• Brocas de acero de alta velocidad (HSS): más duras y resistentes
que las de acero al carbono.
• Brocas con capa de Titanio: algo más caras que las brocas HSS,
pero su capa de titanio las hace más resistentes y duraderas que
las HSS o las de acero.
• Brocas con punta de Carburo: más caras que todas las demás,
pero con mayor resistencia que las de acero, las de alta velocidad
y las recubiertas de titanio.
• Brocas de Cobalto: extremadamente resistentes, además disipan el
calor con gran rapidez. Son las más utilizadas para hacer agujeros
en acero inoxidable y otros metales.

2013

VELOCIDADES DE CORTE PARA
BROCAS

2013

FLUIDOS PARA CORTE

Cuando la herramienta corta el metal, se
calienta el filo. Si no se hace nada para evitarlo,
el calor reblandece el filo e inutiliza la
herramienta. Para enfriar la pieza de trabajo y la
herramienta, se vierte sobre la zona de corte una
serie de fluidos (aceites) que disipa el calor.

FLUIDOS PARA CORTE
MATERIAL DE TRABAJO FLUIDO PARA CORTE

Aluminio y sus Aceite Soluble, compuestos de queroseno y aceite de
Aleaciones manteca, aceite neutro delgado, no viscoso.

En seco; aceite soluble, compuesto de queroseno y aceite
Latón soluble.
Aceite Soluble, aceite de manteca, compuesto de acido
Cobre oleico.
En seco o con un chorro de aire comprimido para
Hierro Fundido enfriamiento.

Hierro Maleable Aceite Soluble, aceite neutro no viscoso.

Metal Monel Aceite Soluble, aceite mineral sulfurado.

Acero Inoxidable Aceite Soluble, aceite mineral sulfurado.
Aceite Soluble, aceite sulfurado, aceite mineral para
Acero al carbono extrema presión.

Acero muy Duro Aceite Soluble, aceite sulfurado, trementina.
Aceite Soluble, aceite sulfurado, compuesto de aceite
Hierro forjado mineral y animal.

REACONDICIONAMIENTO DE LAS
BROCAS
La broca se desgasta con el uso y puede perder su filo,
siendo necesario un reafilado, para lo cual pueden
emplearse máquinas afiladoras, utilizadas en la
industria del mecanizado. También es posible afilar
brocas a mano mediante pequeñas amoladoras, con
muelas de grano fino. El afilado normal consiste en
afilar la punta, adelgazar la punta o el alma y
recortarlas.

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DESAFILADO PREMATURO
Las causas mas comunes del desafilado prematuro
son:
Velocidades muy altas para la dureza del material
que se va a taladrar.
Avances demasiado fuertes, con lo cual se
sobrecargan los filos.
Avance tan ligero que los filos solo raspan la
superficie de la pieza de trabajo en vez de
penetrar en ella.

DESAFILADO PREMATURO

Costras o puntos duros en la superficie a taladrar.
Soportes deficientes para la pieza o la broca, que
ocasionan traqueteo o deformación de la pieza.
La broca no tiene el filo correcto para el material
que se va a taladrar.
Mal acabado durante el afilado.

2013

PORTABROCAS

Debido a que los vástagos son de diversos tamaños,
según sea el diámetro de la broca, se requieren
adaptadores para colocar una broca de cualquier
tamaño en el husillo de la taladradora.

2013

VÁSTAGOS DE
LAS
HERRAMIENTAS
El mango puede ser:
a) Cilíndrico liso
b) Cilíndrico con
diente de
arrastre.
c) Cónico Morse o
métrico

2013

PUNTAS DE BROCAS

La forma y ángulo de la
punta de la broca son de
suma importancia para
obtener máxima
exactitud y eficiencia de
corte.
La verdadera punta es un
filo pequeño de cincel
que penetra en la pieza
de trabajo, y permite que
los filos arranquen el
material en virutas largas y
enrolladas.

2013

PUNTAS DE BROCAS

Las ranuras helicoidales
sirven para guiar las
virutas hacia afuera del
agujero.

2013

PUNTAS DE BROCAS

El ángulo estándar en la punta es de 118° y el ángulo
de despeje estándar de los filos es de 12°. Este tipo
de broca sirve para todo el taladrado normal en
acero.
Para otros materiales y para condiciones especiales
se obtienen mejores resultados con ángulos
diferentes.

2013

TIPOS DE PUNTAS DE BROCAS PARA
DIVERSOS MATERIALES

2013

SELECCIÓN DE BROCAS POR SU
MATERIAL
Las brocas pueden ser de acero rápido (HSS) o
acero al carbono, pero estas no se utilizan mucho en
la industria. Las brocas de carburo cementado de
una pieza se fabrican en tamaños pequeños, son
costosas y se rompen con facilidad. Las brocas con
punta (insertos) de carburo de usan cada vez más,
pues se pueden girar al doble de velocidad que las
de acero de alta velocidad y son adecuadas en
especial para hierro fundido y materiales abrasivos.

2013

Escuela de ingeniería mecánica
Universidad industrial de santander
2012.

• Acero: Son baratas y funcionan para taladrar madera
blanda, en madera dura pierden rápidamente el filo.
• Acero para alta velocidad (HSS): Son más duras y se
mantienen afiladas por más tiempo.
• Revestidas de titanio: El revestimiento es más resistente y
se mantienen afiladas por más tiempo que las HSS y las
de acero.
• Punta de carburo: Son más costosas pero más eficientes
y durables.
• Cobalto: Extremadamente duras y disipan el calor
rápidamente, utilizadas para perforar acero inoxidable y
otros metales.

Escuela de ingeniería mecánica
Universidad industrial de santander
2012.

SELECCIÓN DE BROCAS POR SU
GEOMETRÍA
En materiales blandos, a veces se usa una broca con
acanaladuras rectas, pero si los agujeros son
profundos se tendrán mejores resultados con brocas
helicoidales con ángulo de hélice grande.

2013

• Broca helicoidal: Se utiliza para taladrar madera, plástico y metales
livianos.
• Broca con punta tipo puntilla: Empleada para taladrar madera, tiene
puntas altas (puntillas) para posicionar y precisar los cortes, tiene estrías
más anchas para remover astillas.
• Broca de azada: Para taladrar agujeros de gran diámetro
• Broca ajustable para madera: Permite hacer orificios de distintos
diámetros.
• Broca de barrena: Para trabajos en madera, tiene un extremo de tornillo
en hilada para taladrar rápidamente, con grandes estrías para remover
astillas.
• Sierra perforadora: Sirve para taladrar agujeros de gran diámetro en
madera y metales livianos.
• Broca Forstner: Funciona para hacer orificios de fondo plano en madera.
Broca para sierra perforadora: Corta contornos irregulares y orificios en
madera o metal.
• Broca de avellanar: Taladra orificios guías, avellanados y escariados en
un solo paso. Tiene brocas guías intercambiables y reemplazables.

2013

• Broca para trabajos profesionales: Útil en la instalación de
líneas de teléfono, cables de televisión, computadoras y
sistemas de seguridad. Tiene un hoyo en la punta de la broca
para pasar un cable a través del mismo.
• Broca izquierda: Empleada para remover tachuelas, tornillos y
pernos rotos, con roca a la derecha.
• Broca escalonada: Taladra repetitivamente en acero, cobre,
latón, aluminio, plástico y madera hace orificios
desbarbados.
• Broca para vidrio/azulejo
• Broca para mampostería: Empleada en martillos perforadores
para taladrar mampostería .
• Cincel a escala: Se utiliza e martillos rotadores o perforadores
y sirve para cincelado, escalado y desportillado de
mampostería.

2013

EJEMPLO DE SELECCIÓN DE BROCAS

•

• Seleccione la broca.
• Calcule las condiciones de operación de
la máquina.
• Requerimientos de refrigerante.

2013

1. IDENTIFIQUE EL NÚMERO
DEL GRUPO DEL MATERIAL
BASANDOSE EN EL TIPO DE
MATERIAL QUE ESTARÁ
CORTANDO VER (PÁGINA 4 Ó
102-103).

2013

2. USANDO LAS PÁGINAS 4-5
“GRUPO DE HERRAMIENTAS /
GUÍA DE SELECCIÓN DE
MATERIALES”, ESCOJA LA
LETRA DE LA HERRAMIENTA
CON Ó SIN REFRIGERACION
INTERNA.
2013

3. ESCOJA EL ESTILO DE
BROCA USANDO EL ÍNDICE
PICTÓRICO DE LAS PÁGINAS
2-3.

2013

4. OBTENGA LOS REQUISITOS
DE PRESIÓN Y VOLUMEN DEL
REFRIGERANTE USANDO LA
TABLA EN LAS PÁGINAS 98-99.

2013

5. TOME NOTA DEL SFM (PIES
POR MINUTO DE LA
SUPERFICIE) Y LA CURVA DE
AVANCE PARA EL GRUPO DE
HERRAMIENTAS
IDENTIFICADO EN LAS
PÁGINAS 4-5. CALCULE LA
(IPM)-VELOCIDAD DE
PENETRACIÓN.
2013

6. DETERMINE SI LA BROCA
PUEDE EMPEZAR POR SI SOLA,
CON UN LEVE SUMISTRO DE
REFRIGERANTE O SI ES
NECESARIO UN AGUJERO
PARA EMPEZAR /UN BUJE DE
GUÍA. VEA LA GUÍA EN LA
PÁGINA 7.
2013

CONCLUSIÓN
Para realizar el mecanizado indicado en la pieza, es
necesario usar una Broca Koottwist® Tipo P, con
denominación EDP# 29610000.
La máquina debe trabajar a una velocidad
recomendada de 382 rpm, y una penetración de 0,068
in/min.
Se necesitará además refrigeración interna.
Refrigerante:
• Caudal: 7,1 GPM
• Presión: 150 Psi

2013

EJERCICIOS PROPUESTOS

1). Se plantea ensamblar un par de eslabones de
aluminio con un pasador flexible. Para ello se
pretende taladrar un par agujeros pasantes en el
extremo del bulón de 0.3346”.

0,25”

0.3346”

2013

2). Se piensa efectuar un Taladrado de paquetes de
un conjunto de cinco placas circulares de acero
templado-1018.
Para una cantidad de orificios mostrados en la figura
(36) de un diámetro de 0,3346”,

• Encuentre las brocas
capacitadas para el trabajo.
• Detalles de operación de la
máquina.
• Opciones del refrigerante.
4”

2013

• Considerando los tiempos muertos de retirada de la
broca y aproximación de la punta a la pieza de
trabajo igual a 13 y 6segundos respectivamente; y
una velocidad de rotación de la mesa de trabajo
de 2grados por segundo (°/s), estime el tiempo de
maquinado de la primera línea de orificios en la
parte más lejana del centro de las placas a un
radio de 4pulg.

2013

OTRAS RECOMENDACIONES

• Según la dureza del material que se muestra,
empiece en la mitad del rango del (SFM)-Pies por
Minuto de la Superficie.
• Reducir velocidad para, materiales duros, corte en
seco, presión o volumen limitado de refrigerante.
• Para materiales suaves de virutas continuas utilice
un Avance mas alto. Si hay refrigerante de presión
limitada, entonces use un Avance mas bajo. Para
lubricar los filos cortantes, en agujeros mas
profundos use el método de “picar” para así
también desalojar las virutas de agujeros profundos.
2013

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