Aprende las fórmulas para hacer cálculos de taladrado en metales.

1. Manufactura por conformado de materiales
Módulo4.5 – Cálculosde taladrado

2. 4.1 Partes de unabroca

3. 4.1 Partes de unabroca

4. e
s
L
4.2 Tiempo de mecanizado

5. Unidades de
avance F:
 mm/rev
 in/rev

6. Ejercicios

7. Ejercicio1

8. Ejercicio1
I. Calculando las RPM (N)
El valor de N obtenido, no coincide con los valores disponibles en la taladradora.
Se redondea al valor más cercano sin que la velocidad de corte re-calculada supere
demasiado al recomendado.
N =
1000 𝑉𝑐
𝜋 ∙ 𝐷
𝑉𝐶 =
𝑁 𝜋 𝐷
1000
=
790 × 𝜋 × 10
1000
= 24.82 𝑚/𝑚𝑖𝑛
N =
1000 ∙ 25𝑚/𝑚𝑖𝑛
𝜋 × 10𝑚𝑚
= 795.77 𝑟𝑝𝑚 ≅ 790 𝑟𝑝𝑚

9. Ejercicio1
II Velocidad de avance
Para calcular la Velocidad de Avance se tiene que tener en cuenta que los datos
aportados en el enunciado hacen referencia al avance por filo y que la broca tiene dos,
por lo tanto:
Donde:
f = Avance (mm/s)
az = Avance de filo (mm/filo)
nz = Número de filos
N = RPM
𝑓 = 0.10𝑚𝑚/𝑓𝑖𝑙𝑜 × 2𝑓𝑖𝑙𝑜𝑠 × 790𝑟𝑝𝑚
𝑓 = 𝑎𝑧 ∙ 𝑛𝑧 ∙ 𝑁
𝑓 = 158𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛 = 2.63𝑚𝑚/𝑠𝑒𝑔 ≈ 2.6 𝑚𝑚/𝑠

10. Ejercicio1
III Potencia
La potencia empleada en el proceso de taladrado es el resultado de multiplicar la
energía específica por el volumen de material eliminado en la unidad de tiempo:
𝑊 = 𝑤 × 𝑧 𝑧 =
𝜋 ∙ 𝐷2
4
∙ 𝑓
Donde:
W = Potencia (W)
w = Energía específica (J/m3)
𝑊 = 0.5 × 206.56 = 103.28𝑊
 Esta potencia es la que se necesita en
el proceso de taladrado, pero la
potencia total que consumirá la
máquina, teniendo el cuenta el
rendimiento indicado, se calcula de la
siguiente manera:
𝑧 =
𝜋 × 102
4
∙ 2.63 = 206.56𝑚𝑚3
/𝑠
Donde:
WT = Potencia (W)
W = Potencia de corte (W)
 = Rendimiento durante el corte (%)
𝑊𝑇 =
𝑊

=
103.28
0.85
= 121. 51 𝑊 ≈ 122𝑊
Donde:
ż = Volumen de material eliminado (mm3/s)
D = Diámetro de la broca (mm)
f = Velocidad de avance (mm/s)

11. Ejercicio2

12. Ejercicio2
I. Volumen de material eliminado
𝑧 =
𝜋 ∙ 𝐷2
4
𝑎 ∙ 𝑁
Donde:
D = Diámetro de la broca (mm)
a = Avance (mm/rev)
ż = Cantidad de material eliminado (mm3/s)
𝑧 =
𝜋 × 82
4
× 0.15 ×
1000𝑟𝑝𝑚
60𝑠𝑒𝑔
= 125.66𝑚𝑚3
/𝑠

13. Ejercicio2
II. Par de torsión sobre la broca
La potencia total es el resultado de multiplicar el valor de la energía específica por
el volumen total de material eliminado en la unidad de tiempo:
Donde:
W = Potencia (W)
w = Energía específica (J/m3)
Z = Volumen eliminado (mm3/s)
𝑊 = 𝑤 × 𝑧
𝑊 = 0.9𝐺𝐽 × 125.66𝑚𝑚3
/𝑠𝑒𝑔
Como la potencia se puede calcular también como el par de torsión sobre la broca
por la velocidad de rotación, se tiene:
𝑇 =
𝑊
𝜔
Donde:
Ẇ = Potencia (W)
ω = 2  N
T = Par (N·m)
𝑇 =
113.09
𝑁 ∙ 𝑚
𝑠𝑒𝑔
2𝜋 1000
𝑟𝑝𝑚
60 𝑠𝑒𝑔
= 1.079 𝑁 ∙ 𝑚 ≈ 1.1𝑁 ∙ 𝑚
𝑊 = 113.09𝑊 ≈ 113𝑊

14. Ejercicio3

15. Ejercicio3
I. Par de torsión sobre la broca
La potencia efectiva de la máquina se obtiene a partir de la potencia total y el
rendimiento:
𝑊 = 𝑊𝑇 × 𝜂
El par de torsión sobre la broca se puede calcular a partir de la potencia y de la
velocidad de rotación, por lo que se tiene:
𝑇 =
𝑊
𝜔
Donde:
Ẇ = Potencia (W)
ω = 2  N
T = Par (N·m)
𝑇 =
450
𝑁 ∙ 𝑚
𝑠𝑒𝑔
2𝜋 300
𝑟𝑝𝑚
60 𝑠𝑒𝑔
= 14.32 𝑁 ∙ 𝑚
𝑊 = 500𝑊 × 0.9 = 450𝑊
Donde:
WT = Potencia (W)
W = Potencia de corte (W)
 = Rendimiento durante el corte (%)

16. Ejercicio3
II. Diámetro máximo de la broca
Para obtener el diámetro de la broca primero se calcula el volumen de material
eliminado en el proceso como en la siguiente ecuación:
𝑊 = 𝑤 × 𝑧 𝑧 =
𝑊
𝑤
𝑧 =
450𝑊
1.9 × 109𝐽/𝑚3
= 2.37 × 10−7
𝑚3
/𝑠𝑒𝑔 = 236.84𝑚𝑚3
/𝑠𝑒𝑔
Donde:
W = Potencia (W)
w = Energía específica (J/m3)
Z = Volumen eliminado (mm3/s)

17. Ejercicio3
II. Diámetro de la broca (cont.)
El volumen de material eliminado en la unidad de tiempo en el caso del taladrado
viene dado por la expresión mostrada a continuación y de la cual se despeja el
diámetro para sustituir los datos previamente calculados:
𝑧 =
𝜋 ∙ 𝐷2
4
𝑎 ∙ 𝑁
Donde:
D = Diámetro de la broca (mm)
a = Avance (mm/rev)
ż = Cantidad de material eliminado (mm3/s)
N = Revoluciones por minuto
𝐷 =
4 ∙ 60𝑠𝑒𝑔 ∙ 𝑧
𝜋 ∙ 𝑎𝑧 ∙ 𝑁
𝐷 =
4 ∙ 60𝑠𝑒𝑔 ∙ 236.84𝑚𝑚3/𝑠𝑒𝑔
𝜋 ∙ 0.20𝑚𝑚/𝑟𝑒𝑣 ∙ 300𝑟𝑝𝑚
𝐷 = 17.37𝑚𝑚 ≈ 17𝑚𝑚

18. Ejercicio4

19. I. Velocidad de giro del husillo
Se utilizará la siguiente fórmula para despejar las RPM y calcular su valor ya que el
enunciado proporciona varios datos a considerar:
Ejercicio4
𝑧 =
𝜋 ∙ 𝐷2
4
𝑎 ∙ 𝑁
 La potencia efectiva de la máquina se
obtiene a partir de la potencia total y el
rendimiento:
𝑊 = 𝑊𝑇 × 𝜂
𝑊 = 1500𝑊 × 0.85 = 1275𝑊
𝑁 =
4 ∙ 𝑧
𝜋 ∙ 𝐷2 ∙ 𝑎
Donde:
WT = Potencia (W)
W = Potencia de corte (W)
 = Rendimiento durante el corte (%)
Donde:
D = Diámetro de la broca (mm)
a = Avance (mm/rev)
ż = Cantidad de material eliminado (mm3/s)
N = Revoluciones por minuto

20. I. Velocidad de giro del husillo (cont.)
Ejercicio4
 El volumen de material eliminado en el
proceso se obtiene según la expresión:
𝑊 = 𝑤 × 𝑧 𝑧 =
𝑊
𝑤
𝑧 =
1275𝑊
8.5 × 109𝐽/𝑚3 = 1.5 × 10−7
𝑚3
/𝑠𝑒𝑔
Donde:
W = Potencia (W)
w = Energía específica (J/m3)
Z = Volumen eliminado (mm3/s)
𝑧 = 1.5 × 10−7
𝑚3
/𝑠𝑒𝑔 = 150𝑚𝑚3
/𝑠𝑒𝑔

21. I. Velocidad de giro del husillo (cont.)
Ejercicio4
𝑁 =
4 ∙ 𝑧
𝜋 ∙ 𝐷2 ∙ 𝑎
Donde:
D = Diámetro de la broca (mm)
a = Avance (mm/rev)
ż = Cantidad de material eliminado (mm3/s)
N = Revoluciones por minuto
𝑁 =
4 × 150 𝑚𝑚3/𝑠𝑒𝑔
𝜋 × 4𝑚𝑚 2 × 0.20𝑚𝑚/𝑟𝑒𝑣
=
600𝑚𝑚3/𝑠𝑒𝑔
10.05𝑚𝑚3/𝑟𝑒𝑣
= 59.7𝑟𝑒𝑣/𝑠𝑒𝑔 × 60𝑠𝑒𝑔/𝑚𝑖𝑛
𝑁 =
600𝑚𝑚3/𝑠𝑒𝑔
10.05𝑚𝑚3/𝑟𝑒𝑣
=
59.7𝑟𝑒𝑣
𝑠𝑒𝑔
×
60𝑠𝑒𝑔
𝑚𝑖𝑛
= 3582.1𝑟𝑝𝑚 ≈ 3580𝑟𝑝𝑚