Universitario de Tecnología Antonio José de Sucre,

Extensión Barquisimeto

Escuela de Tecnología Mecánica

Taller de fabricación. III Semestre.

Prof. Ing. Francisco Vargas

UNIDAD 4

TALADRADO Y ESCARIADO

Introducción

El taladrado es la operación que tiene por objeto hacer agujeros por arranque de viruta, con

una herramienta llamada broca, sobre diferentes tipos de material, cuya posición, diámetro y

profundidad han sido determinados previamente.

La broca es una barra de acero templado, de tal forma afilada por un extremo, que al girar pueda

penetrar en un cuerpo y cortar pequeñas porciones llamadas virutas.

En la operación de taladrado, los dos filos de corte de la broca trabajan continuamente para retirar el

metal de la pieza. En un taller, esas operaciones se realizan con muchas máquinas herramientas.

Para utilizar eficientemente las brocas, es necesario conocerlas.

Agujeros en las Piezas de Trabajo

Los agujeros taladrados en una pieza de trabajo se pueden clasificar como agujeros pasantes o

agujeros ciegos. Los primeros sirven para muchos propósitos, esto es, para dar posición a

remaches, tornillos, pernos, flechas (ejes) y pistones. También se utilizan el punzonado, corte de

flama, perforado y fundición para hacer agujeros. Sin embargo, ninguno de estos métodos es tan

preciso como el taladrado.

Especificaciones de las Brocas

La broca es una herramienta que consta de dos filos cortantes, a la cual se le imprime, como ya se

mencionara, un movimiento de rotación que constituye el movimiento principal de corte y un

movimiento rectilíneo de avance en la dirección longitudinal del agujereado.

Las brocas se clasifican de la siguiente manera:

1. Con base en el zanco

a) Brocas de zanco recto.

b) Brocas de zanco cónico.

2. Con base en el número de canales:

a) Brocas de doble canal

b) Brocas de triple canal

c) Brocas de cuádruple canal

3. Con base en el diámetro de la broca

4. Con base en el material de la broca

a) Broca de alto carbono

b) Broca de alta velocidad

Partes Principales de una Broca

Las partes principales de una broca son:

1. Cuerpo

2. Unidad de corte

3. Zanco

4. Cola

5. Alma

Cuerpo: A la parte comprendida entre la punta y el zanco de la broca se el conoce como cuerpo. Las

diferentes partes del cuerpo son los canales, guía, claro del cuerpo y alma.

Unidad de Corte: A la unidad que realmente corta el material al taladrar los agujeros, se le conoce

como unidad de corte. Es tan afilada como un cuchillo. Cada canal de una broca consta de aristas de

corte; por lo general, la unidad de corte de una broca consta de dos aristas de corte, pero también

puede tener tres o cuatro. Este tipo de brocas utilizan para agrandar agujeros perforados con

núcleos o punzones.

Zanco: A la parte que se utiliza para sujetar la broca en el talado se le conoce como zanco. Las

brocas se fabrican con zanco recto o cónico. Las primeras se utilizan con un mandril. Las segundas

tienen diferentes conos (conocidos como conos morse) que se sujetan por si mismo. Los conos de

las brocas son conos morse del número 1 al 5.

Cola: La cola sólo existe en la broca con zanco cónico. Se diseñan para que se introduzcan en una

ranura en la entrada o en el husillo del taladro.

Alma: a la columna de metal que separa la broca de los canales se le conoce como alma. Recorre

toda la longitud entre los canales y actúa como la sección de soporte de los mismos.

Guía: en la figura 2.17, se muestra la guía de una broca. Es el diámetro completo de la broca y

se extiende a toda la longitud de la misma.

Claro del filo: A la superficie del punto que está rectificada o rebajada justo atrás de la arista de

corte se le conoce como claro del filo.

Punta de la broca: a toda la superficie cónica que se encuentra en el extremo de corte se le

conoce como punta de la broca. Es diferente al punto muerto.

Claro del cuerpo: en la figura 2.17 se muestra el claro del cuerpo de una broca. Tiene un

diámetro menor que la guía y sirve para reducir la fricción entre la broca y las paredes de los

agujeros de la pieza de trabajo que se está taladrando.

Broca Helicoidal (twist drill)

Broca común caracterizada por canales en espiral helicoidales a lo largo de su longitud y dos filos de

corte en la punta de la broca. Estos instrumentos se clasifican de acuerdo con el diseño del zanco

como brocas de zanco recto y broca de zanco cónico. El zanco cónico permite insertarse

rápidamente y con precisión en el husillo de la máquina. El cono del husillo y el zanco de la broca

coinciden uno con el otro. Cuando se inserta la broca en el husillo y se somete a un empuje, se

acuñan uno con otro. Cuando se taladra, el empuje aumenta y la broca permanece en su lugar.

Tamaño de la Brocas

Las cuatro formas tradicionales de designar los tamaños de la brocas son:

1. Brocas fraccionadas.

2. Brocas numéricas

3. Brocas por letra

4. Brocas métricas.

A las brocas fraccionadas también se le conocen como brocas en pulgadas. En este sistema. El

diámetro de las brocas varía en pasos de 1/64 de pulgada. Estas brocas están disponibles en

tamaños que van de 1/64 a 3 pulgadas.

Muchos trabajos requieren agujeros taladrados que no existen en un sistema fraccionario. Para

superar este inconveniente, también existen brocas de alambres en tamaños estándar, a las que se

conoce como brocas numeradas. Éstas van de los números 0 al 80. De manera similar, las brocas

por letras van de la A, a la Z.

Las brocas métricas tienen diámetros que varía en pasos de 1/10 de milímetro.

Broquero

Los broqueros se utilizan en el taladro pasa sujetar las brocas

de zanco recto. El broquero consta de un eje que tiene conos

morse y se inserta en el husillo para fijar a presión. La broca se

inserta en el broquero y se ajusta con una llave para broquero

para agarrarla rígidamente. Consta de tres agujeros que se

utilizan para apretarla. Existen broqueros de diversos diseños,

de acuerdo con el número de mordazas que se utilizan para

sujetar las brocas, se clasifican como:

1. Broquero de dos mordazas.

2. Broquero de tres mordazas.

En la figura 3, se muestra un broquero de tres mordazas que se utiliza para sujetar brocas, al que

también se le conoce como broquero autocentrante. Consta de un anillo moleteado firmemente

montado sobre la tuerca que tiene un cono interno con roscas cuadradas. Cuando se hace girar

juntos el anillo y la tuerca, las mordazas se mueven hacia abajo o hacia arriba, con lo cual aprietan o

aflojan la broca.

Manguitos para Brocas

Los manguitos para brocas se utilizan para sujetar brocas de zanco cónico y cuentan con conos

morse. Los conos Morse se designan según su tamaño con los números del 0 al 7. El número de

cono que corresponde a cada broca es:

Cono Morse nº 1, para brocas hasta 15 mm

Cono Morse nº 2, para brocas de 15 a 23 mm

Cono Morse nº 3, para brocas de 23 a 32 mm

Cono Morse nº 4, para brocas de 32 a 50 mm

Cono Morse nº 5, para brocas de 50 a 80 mm

Cono Morse nº 6, para brocas de 80 a 100 mm

Cono Morse nº 7, para brocas mayores de 100 mm

Los conos morse por lo general se emplean en los manguitos para brocas son los números 1 a 5, de

los cuales los números 2 y 3 son los más ampliamente utilizados.

Una broca con cono morse número 2 no entra en un cono morse núm. 3 o 4. Se fabrican diferentes

conos en la superficie interior y exterior del manguito. El manguito que tiene un cono morse núm. 2

en la superficie interior tiene un cono morse núm. 3 en la superficie exterior.

Ángulos de Claro de las Brocas

La cara cortante de la broca se rectifica a tres ángulos: el ángulo del punto muerto, el ángulo del filo,

y el ángulo de inclinación, como se muestra en la figura. La práctica ha demostrado que el de 59O

(ángulo inclinado de 118O) es el mejor ángulo de propósito general para rectificar una broca. Es muy

adecuado para acero y para hierro fundido. En el caso de materiales duros se utiliza un ángulo de

70O y para materiales suaves de 40O.

Broca de Centros

También se le conoce como broca combinada y de avellanado. Como su nombre lo indica, se utiliza

para marcar centros antes de las operaciones de taladrado. Algunas veces, los agujeros marcados y

taladrados con esta herramienta, operaciones a la que se conoce como taladrado combinado y

avellanado.

Operaciones Realizadas con Taladros.

Fundamentalmente, los taladros son máquinas diseñadas para operaciones de taladrado. A demás

de cumplir esta función, también se pueden realizar las siguientes operaciones con ellos:

Perforado: es una operación para agrandar agujeros ya taladrados. Se lleva a cabo con un

taladro sujetando la barra de perforado con la broca de perforado en el carro. En general

implica tornear agujeros taladrados previamente.

Abocardado: se produce un agujero escalonado en el cual un diámetro más grande sigue a un

diámetro más pequeño parcialmente dentro del agujero. Se usa un agujero abocardado para

asentar las cabezas de los pernos dentro de un agujero de manera que no sobresalgan de la

superficie.

Escariado: se usa para agrandar ligeramente un agujero, proporciona una mejor tolerancia en

su diámetro y mejorar su acabado superficial.

Avellanado: Es una operación similar al abocardado salvo que el escalón en el agujero tiene

forma de cono para tornillos y pernos de cabeza plana. Los ángulos inclinados estándar son

60O, 82O y 90O.

Roscado interior: esta operación se realiza por medio de un (mandril especial de roscado)

machuelo y se usa para cortar una rosca interior en un agujero existente. No es habitual

roscar un agujero con un taladro.

Lapidado: Se le conoce como un proceso refinado de abrasión empleado para corregir

errores. Con un taladro se lleva a cabo utilizando un abrasivo. En este proceso, se retira una

pequeña cantidad de material para obtener agujeros precisos. Es un trabajo largo y fastidioso.

Refrentado: Es una operación similar al fresado que se usa para suministrar una superficie

maquinada plana en la parte de trabajo en un área localizada. Antes de utilizar estas

operaciones, se debe hacer los agujeros por taladrado, a excepción del centrado y del

punteado.

Pulido: Es la producción de brillo lustroso en las superficies. Con un taladro, esta operación se

realiza mediante el empleo de una rueda que tiene un abrasivo pulidor adherido en su

superficie.

TALADROS

Es una máquina herramienta donde se mecanizan la mayoría de los agujeros que se hacen a las

piezas en los talleres mecánicos. Destacan estas máquinas por la sencillez de su manejo. Tienen

dos movimientos: El de rotación de la broca que le imprime el motor eléctrico de la máquina a través

de una transmisión por poleas y engranajes, y el de avance de penetración de la broca, que puede

realizarse de forma manual sensitiva o de forma automática, si incorpora transmisión para hacerlo.

Se llama taladrar a la operación de mecanizado que tiene por objeto producir agujeros cilíndricos en

una pieza cualquiera, utilizando como herramienta una broca. La operación de taladrar se puede

hacer con un taladro portátil, con una máquina taladradora, en un torno, en una fresadora, en un

centro de mecanizado CNC o en una mandrinadora.

De todos los procesos de mecanizado, el taladrado es considerado como uno de los procesos más

importantes debido a su amplio uso y facilidad de realización, puesto que es una de las operaciones

de mecanizado más sencillas de realizar y que se hace necesario en la mayoría de componentes

que se fabrican.

Tipos de Taladros

Los taladros comúnmente utilizados son:

a) Taladro manual

b) Taladro eléctrico portátil

c) Taladro de husillo vertical

d) Taladro multihusillos

e) Taladro radial

f) Taladro de torreta.

TALADRO MANUAL.

Es una evolución del berbiquí y cuenta con un engranaje que

multiplica la velocidad de giro de la broca al dar vueltas a la

manivela.

TALADRO ELÉCTRICO PORTATIL

Es la evolución de los anteriores que surgió al acoplarle un motor

eléctrico para facilitar el taladrado. Es una herramienta imprescindible

para cualquier aficionado o experto de la mecánica. Su versatilidad le

permite no solo taladrar, sino otras muchas funciones (atornillar, lijar,

pulir, desoxidar, limpiar, etc.) acoplándole los accesorios necesarios.

Por lo general es motor es de naturaleza universal y se puede accionar

con alimentación CD (corriente directa) y de CA (corriente alterna).

Estas máquinas se utilizan para taladrar agujeros de hasta 18 mm de diámetro. Debido a que el

diámetro de los agujeros es pequeño, estas máquinas se accionan a altas velocidades.

TALADRO DE HUSILLO VERTICAL

Estas máquinas se caracterizan por la rotación de un husillo vertical en una

posición fija y soportada por un bastidor de construcción, tipo C

modificado. La familia de las maquinas taladradoras de columna se

compone de. El taladro sencillo de transmisión por banda, la taladradora

sensitiva, la taladradora de columna con avance por engranaje, la

taladradora de producción de trabajo pesado, la taladradora de precisión, y

la taladradora para agujeros profundos. Los taladros de columna de

alimentación por engranaje son característicos de esta familia de máquinas

y se adaptan mejor para ilustrar la nomenclatura y componentes

principales de este tipo de máquinas.

Los componentes principales de la maquina son los siguientes:

La base: soporta a la máquina y en algunos casos, cuando el tamaño y el peso lo hacen

necesario, a la pieza misma.

La columna: es el miembro principal vertical sobre el que van montados otros componentes de

la maquina en la correspondencia y alineamientos apropiados. Hay columnas de tipo caja,

redondas o tubulares más comunes.

La caja de los engranajes: montada en la parte superior de la columna, aloja a los engranajes

impulsores del husillo junto con los elementos para el cambio de las velocidades.

El motor: es del tipo reversible para permitir las operaciones de roscado. La potencia se

transmite a la caja de engranajes por medio de un eje, bandas, o, en algunos caso,

directamente por medio de acoples. De cualquier forma, el motor va colocado usualmente en

la parte posterior de la columna para un mejor balance.

El eje: es el miembro giratorio que impulsa a la broca. Está ranurado para poder deslizarse

hacia arriba y hacia abajo a través de la caja de engranajes según se hace avanzar la broca o

se la retira.

La cabeza: contiene los engranajes del avance, accionados por una barra de avances desde

la caja de engranajes, y contiene los controles para la selección de los avances y de la

dirección de giro. El avance se realiza realmente en esta máquina por medio de un eje hueco

montado en la cabeza. Este eje hueco soporta y guía al husillo y ejerce la presión de avance.

Se pueden proporcionar ciclos de avance automático en los que sin la atención del operario la

broca entra en la pieza y se retira después de haber alcanzado la profundidad apropiada.

El husillo: está equipado con un agujero cónico para recibir el extremo cónico de las brocas,

dispositivos para el montaje de las mismas, o de otras herramientas de corte que se utilicen

en la máquina, tales como machos o escariadores.

La mesa: está montada en la columna y se la puede levantar o bajar y sujetar en posición

para soportar la pieza a la altura apropiada para permitir taladrar en la forma deseada.

Las máquinas impulsadas por medio de bandas, se incluye en este grupo todas las maquinas que no

tienen engranajes o mecanismos directos para impulsar el husillo, y los cambios de velocidades,

cuando los hay, se realizan por el cambio de posición de las bandas. Los hay del tipo de banco y del

tipo de piso, e incluyen todos los taladros pequeños y de poco costo que se utilizan en los talleres

caseros, talleres de mantenimiento, y para las aplicaciones generales de taladro.

Figura. Partes de un taladro de husillo vertical.

Dentro de los taladros de husillo vertical existen dos sub categorías por decirlo así, son dos variantes

del taladro estándar vertical, los cuales son:

1. Taladradoras sensitivas de columna.

2. Las taladradoras de producción de trabajo pesado.

Taladradoras sensitivas de columna: en su configuración son muy parecidas a las taladradoras de

avance por engranaje y son diseñadas para el avance manual. Este método

de avance limita naturalmente su capacidad siendo también su construcción

más ligera. Según se hace avanzar la broca dentro de la pieza, el operario

siente realmente la acción cortante, de ahí la designación de “sensitiva”. La

potencia de alimentación de este sistema limita la capacidad de la maquina a

1 pulgada (2504 mm) de diámetro de la broca a lo más, usándola en acero

suave, pero asegura una gran flexibilidad en cuanto al a relación de los

avances y las presiones.

Las taladradoras de producción de trabajo pesado: Mucha de las taladradoras de producción de

trabajo pesado en uso se proporcionan con avance hidráulico para poder

emplear las tremendas presiones de avance de alimentación requeridas, así

como la flexibilidad y ciclo automático para propósitos de producción. La

máquina taladradora invertida es una posterior aplicación de la taladradora

de producción de trabajo pesado. Esta máquina taladra desde un fondo

hacia arriba y se utiliza para trabajo en los cuales resulta un problema la

gran cantidad de material a quitar y la eliminación de la viruta. El uso más

común de este tipo de máquinas es en las fábricas de municiones en donde

las cápsulas sólidas forjadas se taladran de esta manera.

MAQUINAS TALADRADORAS RADIALES

Estas se identifican por el brazo radial que permite la colocación de

la cabeza a distintas distancias de la columna y además la rotación

de la cabeza alrededor de la columna. Con esta combinación de

movimiento de la cabeza, se puede colocar y sujetar el husillo para

taladrar en cualquier lugar dentro del alcance de la máquina, al

contrario de la operación de las maquinas taladradoras de columna,

las cuales tienen una posición fija del husillo. Esta flexibilidad de

colocación del husillo hace a los taladros radiales especialmente

apropiados para piezas grandes, y, por lo tanto, la capacidad de los

taladros radiales como clase es mayor que la de los taladros de columna. Taladro radial típico. El

peso de la cabeza es un factor importante para conseguir una precisión de alimentación eficiente sin

una tensión indebida del brazo.

Los taladros radiales son considerados como los caballos de trabajo del taladro. Estas máquinas

proporcionan una gran capacidad y flexibilidad de aplicaciones a un costo relativamente bajo.

Además, la reparación es rápida y económica debido

a que, pudiéndose retirar hacia los lados tanto el

brazo como la cabeza, por medio de una grúa, se

pueden bajar directamente las piezas pesadas sobre

la base de la máquina. En algunos casos, cuando se

trata usualmente de piezas grandes, los taladros

radiales van montados realmente sobre rieles y se

desplazan al lado de las piezas para eliminar la

necesidad de un manejo y colocación repetidos. Los

taladros radiales montados en esta forma son

llamados maquinas del tipo sobre rieles.

MAQUINAS TALADRADORAS DE TORRETA

En años recientes las maquinas taladradoras de torreta han

aumentado su popularidad tanto para órdenes pequeñas como para

operaciones de producción. Estas máquinas se caracterizan por una

torreta de husillos múltiples.

Como se puede ver en la ilustración, los componentes básicos de la

máquina, excepto la torreta, son parecidos a los de las máquinas

taladradoras de columna. Se dispone de taladros de tortea en una

serie de tamaños desde la pequeña máquina de tres husillos montada

sobre banco o mesa hasta la máquina de trabajo pesado con torreta

de ocho lados. Para operaciones relativamente sencillas, la pieza se puede colocar a mano y la

torreta se puede hacer avanzar a mano o mecánicamente, para ejecutar un cierto número de

operaciones tales como las que se hacen en una máquina taladradora del tipo de husillos múltiples.

Según se añaden a la operación controles más complicados, el taladro de tortea se vuelve más y

más un dispositivo ahorrador de tiempo. El último uso del taladro de tortea es cuando se coloca en

combinación con una mesa posicionadora para una colocación precisa de la pieza. Esta mesa puede

tomar la forma de una mesa localizadora accionada a mano, una mesa posicionadora accionada

separadamente y controlada por medio de un software de

diseño, o con topes pre colocados; o puede tomar la forma de

una unidad completamente controlada por control numérico

computarizado donde la mesa posicionadora y las operaciones

de la máquina se coordinan en una sencillo software de

diseño.

MAQUINAS TALADRADORAS DE HUSILLOS MÚLTIPLES

Esta familia de máquinas cubre todo el campo desde el grupo

sencillo de las máquinas de columna hasta las diseñadas

especialmente para propósitos específicos de producción. Las

máquinas estándar de husillos múltiples: se componen de dos o

más columnas, cabezas y husillos estándar, montados sobre una

base común.

Los taladros de husillos múltiples facilitan la ejecución de una

secuencia fija de las operaciones de taladrado por medio del

desplazamiento de la pieza de estación en estación a lo largo de la

mesa.

Las aplicaciones más comunes de este tipo de máquinas son

para eliminar el cambio de herramientas para una secuencia

de operaciones. Aunque las máquinas taladradoras de husillos

múltiples todavía se fabrican, están cediendo rápidamente su

popularidad a las máquinas taladradoras de torreta.

Las máquinas taladradoras de unión universal se caracterizan

por su gran número de husillos que se pueden colocar en

cualquier posición dentro del área de la mesa para taladrar

cualquier plantilla de agujeros preseleccionada.

Además de los catálogos de tamaños estándar, las máquinas de unión universal se construyen en

muchos otros tamaños con plantillas para el taladrado y el número de husillos para trabajos

específicos. Una de las mayores máquinas de unión universal construidas se emplea para el

taladrado de cambio y cruces de vías de ferrocarril. Una vez que se instala una máquina de este tipo,

se puede variar la plantilla de los agujeros ajustando los centros de husillos.

Parámetros de Corte del Taladrado

Los parámetros de corte fundamentales que hay que considerar en el proceso de taladrado son los

siguientes:

1. Elección del tipo de broca más adecuado

2. Sistema de fijación de la pieza

3. Velocidad de corte (Vc) de la broca expresada de metros/minuto

4. Diámetro exterior de la broca u otra herramienta

5. Revoluciones por minuto (rpm) del husillo porta brocas

6. Avance en mm/rev, de la broca

7. Avance en mm/min, de la broca

8. Profundidad del agujero

9. Esfuerzos de corte

10. Tipo de taladradora y accesorios adecuados

Velocidad de Corte (Vc): Se define como velocidad de corte la velocidad lineal de la periferia de la

broca u otra herramienta que se utilice en la taladradora (Escariador, macho de roscar, etc.). La

velocidad de corte, que se expresa en metros por minuto (m/min), tiene que ser elegida antes de

iniciar el mecanizado y su valor adecuado depende de muchos factores, especialmente de la calidad

y tipo de broca que se utilice, de la dureza y la maquinabilidad que tenga el material que se

mecanice y de la velocidad de avance empleada. Las limitaciones principales de la máquina son su

gama de velocidades, la potencia de los motores y de la rigidez de la fijación de la pieza y de la

herramienta.

A partir de la determinación de la velocidad de corte se puede determinar las revoluciones por minuto

que tendrá el husillo porta fresas según la siguiente fórmula:

VC =

Donde; Vc (m/min) es la velocidad de corte, n (rpm) es la velocidad de rotación de la herramienta y

Dc (mm), es el diámetro de la herramienta. La velocidad de corte es el factor principal que determina

la duración de la herramienta.

La velocidad de corte excesiva puede dar lugar a:

Desgaste muy rápido del filo de corte de la herramienta.

Deformación plástica del filo de corte con pérdida de tolerancia del mecanizado.

Calidad del mecanizado deficiente.

La velocidad de corte demasiado baja puede dar lugar a:

Formación de filo de aportación en la herramienta.

Efecto negativo sobre la evacuación de viruta.

Baja productividad.

Coste elevado del mecanizado.

Velocidad de rotación de la broca: La velocidad de rotación del husillo porta brocas se expresa

habitualmente en revoluciones por minuto (rpm). En las taladradoras convencionales hay una gama

limitada de velocidades, que dependen de la velocidad de giro del motor principal y del número de

velocidades de la caja de cambios de la máquina. En las taladradoras de control numérico, esta

velocidad es controlada con un sistema de realimentación que habitualmente utiliza un variador de

frecuencia y puede seleccionarse una velocidad cualquiera dentro de un rango de velocidades, hasta

una velocidad máxima. La velocidad de rotación de la herramienta es directamente proporcional a la

velocidad de corte y al diámetro de la herramienta.

n =

Velocidad de Avance: El avance o velocidad de avance en el taladrado es la velocidad relativa entre

la pieza y la herramienta, es decir, la velocidad con la que progresa el corte. El avance de la

herramienta de corte es un factor muy importante en el proceso de taladrado.

Cada broca puede cortar adecuadamente en un rango de velocidades de avance por cada revolución

de la herramienta, denominado avance por revolución (frev). Este rango depende fundamentalmente

del diámetro de la broca, de la profundidad del agujero, además del tipo de material de la pieza y de

la calidad de la broca. Este rango de velocidades se determina experimentalmente y se encuentra en

los catálogos de los fabricantes de brocas. Además esta velocidad está limitada por las rigideces de

las sujeciones de la pieza y de la herramienta y por la potencia del motor de avance de la máquina.

El grosor máximo de viruta en mm es el indicador de limitación más importante para una broca. El filo

de corte de las herramientas se prueba para que tenga un valor determinado entre un mínimo y un

máximo de grosor de la viruta.

La velocidad de avance es el producto del avance por revolución por la velocidad de rotación de la

herramienta

F (mm/min) = n (rpm) x frev (mm/rev)

Efectos de la velocidad de avance son:

Decisiva para la formación de viruta

Afecta al consumo de potencia

Contribuye a la tensión mecánica y térmica

La elevada velocidad de avance da lugar a:

Buen control de viruta

Menor tiempo de corte

Menor desgaste de la herramienta

Riesgo más alto de rotura de la herramienta

Elevada rugosidad superficial del mecanizado.

La velocidad de avance baja da lugar a:

Viruta más larga

Mejora de la calidad del mecanizado

Desgaste acelerado de la herramienta

Mayor duración del tiempo de mecanizado

Mayor coste del mecanizado

Tiempo de Mecanizado: Para poder calcular el tiempo de mecanizado de un taladro hay que tener en

cuenta la longitud de aproximación y salida de la broca de la pieza que se mecaniza. La longitud de

aproximación depende del diámetro de la broca.

T (min) = ( ) ( )

( )

Fuerza específica de Corte: La fuerza de corte es un parámetro necesario para poder calcular la

potencia necesaria para efectuar un determinado mecanizado. Este parámetro está en función del

avance de la broca, de la velocidad de corte, de la maquinabilidad del material, de la dureza del

material, de las características de la herramienta y del espesor medio de la viruta. Todos estos

factores se engloban en un coeficiente denominado Kx. La fuerza específica de corte se expresa en

N/mm2.

Potencia de Corte: La potencia de corte (Pc) necesaria para efectuar determinado mecanizado se

calcula a partir del valor del volumen de arranque de viruta, la fuerza específica de corte y del

rendimiento que tenga la taladradora. Se expresa en kilovatios (kW), o hp

Esta fuerza específica de corte (Fc), es una constante que se determina por el tipo de material que se

está mecanizando, geometría de la herramienta, espesor de viruta, etc. Para poder obtener el valor

de potencia correcto, el valor obtenido tiene que dividirse por un determinado valor (Ƞ) que tiene en

cuenta la eficiencia de la máquina. Este valor es el porcentaje de la potencia del motor que está

disponible en la herramienta puesta en el husillo.

Pc =

( )

Donde;

Pc = a la potencia de corte (kW).

Db = al diámetro de la broca (mm).

p = profundidad de pasada (mm).

F = la velocidad de avance (mm/min).

Fc = la fuerza específica de corte (N/mm2).

Ƞ = al rendimiento o la eficiencia de la máquina.

ESCARIADO

Se llama escariado o alesado a un proceso de arranque de viruta o una operación de mecanizado

que se realiza para conseguir un buen acabado superficial con ciertas tolerancias dimensionales, o

bien simplemente para agrandar agujeros que han sido previamente taladrados con una broca a un

diámetro un poco inferior.

Partes y elementos de un Escariador

En la siguiente figura se muestran las diferentes partes que los componen. A la parte que realiza las

operaciones de corte se le conoce como cuerpo. Consta de varios canales y descansos.

Generalmente los escariadores tienen un ángulo de inclinación igual a cero, aunque los materiales

requieren que sea positivo. Para conseguir un corte apropiado, a los escariadores se les da un

ángulo de claro primario de 5 a 7O y un ángulo de claro secundario de 10 a 12O. Él ángulo de avance

oblicuo de un escariador varía de 40 a 50O.

Tipos de Escariadores

Los diferentes tipos de escariadores son:

Escariadores de Mano

Estos escariadores constan de zanco paralelo y de cola cuadrada; se utilizan para sujetar el mango,

se hacen girar por medio de una llave de roscado manual de doble extremo. El escariador se hace

girar lentamente para mantenerlo alineado con el agujero que se desea terminar. Los escariadores

de mano nunca deben utilizarse para escariado mecánico.

Escariadores Cónicos.

Se utilizan para cortar y terminar agujeros cónicos. El diámetro de un agujero pretaladrado es

ligeramente menor que el diámetro terminado en el extremo menor del agujero. En realidad, es un

medio para retirar grandes cantidades de material más que una herramienta de acabado. Estos

escariadores se utilizan en juego de dos piezas, una de las cuales se utiliza para desbaste y la otra

de acabado. Tienen ángulo de corte más grande, además la espiral es opuesta a la de los

escariadores de mano.

Escariadores de corte Final.

Se utilizan para corregir agujeros torcidos o desalineados. La acción de corte es similar a la de las

fresas de corte radial. A los escariadores de corte final también se les conoce como escariadores

rugosos porque producen una superficie comparativamente áspera.

Escariadores de Bloques.

Constan de bloques rectangulares que tienen aristas de corte montadas sobre sujetadores de acero

suave. Por lo general, los bloques están hechos de carburo de tungsteno. El uso de insertos tiene

ventajas ya que los bloques se pueden rectificar al tamaño del sujetador. Los bloques se proveen de

centros, de manera que se puedan rectificar cilíndricamente al tamaño. El ajuste de los insertos se

puede realizar con respecto al centro de los bloques.

Escariadores de Carburo.

Las herramientas de carburo se utilizan para cortar a altas velocidades. Por lo general, los

escariadores no se emplean para cortar a altas velocidades debido a que se utilizan de manera

limitada. Los escariadores de carburo tienen ventajas debido a que presentan una alta resistencia a

la abrasión, que genera una vida útil más larga y un buen acabado superficial. La precisión de los

agujeros producidos con escariadores de carburo también es alta; se utilizan para hacer agujeros

pequeños de diámetros de hasta 12,7 mm.

Escariadores de Expansión.

Se utilizan para producir una gama limitada de agujeros de diámetros variables. Estas herramientas

son menos rígidas que los escariadores sólidos. Además tiene las siguientes ventajas sobre sus

contrapartes convencionales:

1. La vida útil de la hoja es mayor debido a que se puede rectificar varias veces antes de

remplazarlos.

2. La geometría de la hoja se puede cambiar fácilmente.

3. Se pueden utilizar hojas de diferentes materiales en el mismo porta-herramientas.

La parte cortante de estos escariadores puede expandirse hasta 5%, lo que permite escariara desde

cierta gama hasta tolerancias cerradas. Estos escariadores están disponibles en zancos paralelos y

cónicos.

Escariadores Ajustables.

Estos escariadores constan de un cuerpo acanalado equipado de hojas ajustables. Se pueden

proyectar hacia afuera o se pueden recoger hacia adentro para que el mismo escariador pueda

ajustarse a diferentes tamaños con un buen grado de precisión. Las hojas se pueden afilar y ajustar

fácilmente, lo que da a estas herramientas una vida útil larga.

Escariadores Huecos.

Dos diseños comunes de estos escariadores son el tipo rosca y el tipo flauta. La principal diferencia

entre los escariadores convencionales y los huecos es que estos últimos no tienen zanco. Para

usarlos, se montan en un eje, debido a que se pueden utilizar el mismo eje para diferentes

escariadores, se pude producir un ahorro considerable en escariadores sólidos. Generalmente estos

escariadores son de diámetros grandes.

Escariadores Mecánicos.

Los que más se utilizan son los aflautados y los de tipo rosca. Los extremos de los dientes son

biselados y la acción de corte tiene lugar sólo en el extremo biselado. La parte aflautada tiene un

ligero como hacia el zanco. En razón de que la acción de maquinado se lleva acabo a altas

velocidades, no es una herramienta de terminado. El acabado de los agujeros se realiza por medio

de escariadores manuales. Los agujeros maquinados después del escariado son por lo general

0,076 mm más grandes que el tamaño real.

Escariadores PERA.

El diseño de estos escariadores se basa en una técnica recientemente desarrollada en el Reino

Unido por la Prodution Engineering Research Asociation - PERA, sus siglas en inglés, estos

escariadores difieren de los tipos convencionales en que tienen un avance oblicuo axial negativo y

un número menor de canales. Además presentan ventajas ya que tienen un alto grado de

penetración, una geometría superior de la herramienta y una alta precisión de la superficie.

Escariadores Flotantes.

Se utilizan para corregir la desalineación de agujeros taladrados previamente. Constan de dos

aristas de corte reemplazables, sujetas en ranuras dentro del cuerpo del escariador. Estas

herramientas tienen las siguientes ventajas:

1. Un claro amplio para las virutas.

2. Hojas fácilmente reemplazables.

Los escariadores flotantes se utilizan para terminar agujeros en piezas de trabajo rotatorias, como en

los tornos. El Bilfinger Industrial Services (Servicios Industriales Bilfinger) BIS, con sus siglas en

inglés; ha estandarizado las diferentes dimensiones y materiales de todos los tipos de escariadores.