Expo selección de brocas

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POR: ELKIN YESID VALBUENA PÉREZ YUSCY DAVID PANTOJA TAMAYO SELECCIÓN DE BROCAS Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniería Mecánica 2013

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  • 1. SELECCIN DE BROCASPOR: ELKIN YESID VALBUENA PREZ YUSCY DAVID PANTOJA TAMAYOUniversidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013

2. INTRODUCCINUna de las mquina herramientas ms conocida esla taladradora; se utiliza en trabajos pequeos, eninfinidades de talleres domsticos y hogares y, quizpor esa razn, se supone que cualquier personapuede aprender a manejar una taladradora.Aunque la operacin de una taladradora no sereduce a sujetar una pieza de trabajo debajo de laroca en rotacin y mover hacia abajo la palancapara hacer que penetre la broca. Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 3. INTRODUCCINEl buen operador debe conocer los principios deltaladrado, los diversos tipos de taladradora y suscuidados; los avances y velocidades correctas paradiferentes tipos de materiales; los fluidos para corteque debe usar y, en qu ocasiones, como afilar lasbrocas y como sujetar la pieza de trabajo, y efectuaroperaciones que no sean simplemente taladrado. Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 4. INTRODUCCINEste contenido se enfocar ala parte de Seleccin debrocas de acuerdo a losrequisitos de taladrado, talescomo material de trabajo,tipo de operacin o agujero,y se dar una breve mirada alosotros principiosdetaladradomencionadosanteriormente. Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 5. TALADRADOEl taladrado es un operacin importante y hay pocosproductos metalmecanicos en los cuales, en algunaetapa de la manufactura no haya que taladrar,rimar, o machuelar en una taladradora.El taladrado fue sin duda alguna una de las primerastcnicas y procesos desarrollados a travs de lossiglos para hacer las cosas que el hombrenecesitaba. Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 6. TALADROEn el taladrado la pieza permanece estacionariamientras la herramienta gira y avanza. Muchas de lastaladradoras para produccin son mquinas grandes,complicadas y totalmente automticas. Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 7. TIPOS DE TALADROSExisten varios tipos demquinas para taladraragujeros, de acuerdo conel tamao y la forma de lapieza de trabajo.Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 8. TALADRADORA DE BANCO Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 9. TALADRADORA VERTICAL Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 10. TALADRADORA SENSIBLE Y MLTIPLESENSIBLEUniversidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 11. BATERA DE CABEZALES DE TALADROCON MESA COMNUniversidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 12. TALADRADORA DE HUSILLOSMLTIPLES CON CENTRO AJUSTABLE YCON CENTRO FIJOUniversidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 13. CABEZAS TALADRADORAS DE HUSILLOS MLTIPLESCON HUSILLOS FIJOS Y AJUSTABLESUniversidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 14. TALADRADORA RADIALUniversidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 15. TALADRO CNC Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 16. BROCAS Y PORTABROCASLa herramienta de corte de uso ms frecuente en unataladradora es la broca helicoidal con vstago cnico, lacual tiene un vstago con cono morse estndar y terminaen una parte plana llamada lengeta. Para elegirla broca adecuada al trabajo se debe considerar lavelocidad a la que se debe extraer el material y la durezadel mismo.Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 17. TIPOS DE BROCASLas brocas estndartienen dosacanaladuras,aunque a menudo seutilizan brocas con treso cuatroacanaladuras,llamadas brocassacanucleos ohuecas, paraagrandar agujeros yataladrados o fundidos.Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 18. BROCAS CONVENCIONALESUniversidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 19. BROCAS ESPECIALES Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 20. BROCAS LARGAS Y CORTASDe acuerdo a la longitud total de la broca existen brocas: Extra cortas Cortas Normales Largas Extra largasEstas ltimas se acostumbra a utilizarlas en un taladro debanco, con los fines de taladrar agujeros profundos enuna superficie y que adems la broca no se dae omalogre el agujero. Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 21. BROCAS CORTASUniversidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 22. BROCAS LARGASUniversidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 23. TIPOS DE BROCAS Brocas de punta Brocas helicoidales Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 24. BROCAS DE PUNTA Tienen un limitado rendimiento al igual que sucapacidad de descargar la viruta. Se empleanpara desbastes de agujeros largos y grandes. La broca de punta presenta, en la cabeza doscaras destalonadas que se encuentran segn unalnea llamada cresta; dichas caras, con las decorte, constituyen los filos cortantesUniversidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 25. BROCAS DE PUNTABroca de punta paraBroca de punta con materiales tenaces ranuras rompe virutasBroca de punta para agujerearUniversidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 26. BROCAS HELICOIDALESDebido a su forma, estas brocas presentandificultades de construccin importantes. Las brocashelicoidales deben dar los siguientes resultados: Producir agujeros de precisin y rectos. Penetrar fcilmente en el material con el mnimo gasto de energa. Descargar fcilmente la viruta a lo largo de las ranuras helicoidales Mxima duracin del filo cortante y, por tanto, mnimo desgaste de la broca.Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 27. BROCAS HELICOIDALESLas brocas helicoidales para un buen trabajodeben reunir las siguientes caractersticas: ngulos de corte correctos Angulo de inclinacin de las ranurashelicoidales correctos en relacin a la clasede material a trabajar. Un buen centrado de toda la herramienta.Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 28. BROCAS PARA AGUJEROSPROFUNDOS O PARA CAONESSe usan cuando se requieren hacer agujeros profundos(de 10 a 100 veces el dimetro).Si se utilizara brocas helicoidales comunes sepresentaran los siguientes inconvenientes: Tendencia al pandeo debido a la fuerza de penetracin. Retiro frecuente de la broca para descargar la viruta que se adhieren a las ranuras helicoidales. Desviacin debido a la despulla de los dorsos de las ranuras que no pueden guiar perfectamente la viruta. Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 29. BROCAS PARA AGUJEROSPROFUNDOS O PARA CAONES Brocas para caones, para la ejecucin de agujeros hasta 25 mm de dimetro. Brocas para caones, para agujeros hasta 25 mm dedimetro. Brocas para caones, para agujeros de 17 a 60 mm de dimetro. Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 30. BROCAS CON CONDUCTOS PARA ELREFRIGERANTEAlgunas brocas tienen canales paraaplicar fluido de corte en el filo, hay dedos tipos:1. Broca con conductos de aceite quetiene conductos cortados en el cuerpode la broca.2. Broca con conductos que tieneagujeros para fluido en el cuerpo (noson de uso comn).Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 31. BARRENA ANULARUniversidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 32. ESCARIADORES Y OTRAS Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 33. MACHUELOSUniversidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 34. MACHUELADORA O CABEZAL DE MACHUELOS Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 35. Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 36. MATERIALES PARA BROCASLos materiales con que sefabrican las brocasdesempean un papel muyimportante en su vida til yrendimiento. Las brocas deacero al carbono rara vez seencuentran en la industriamoderna, y la mayora son deacero de alta velocidad. Sepuede lograr aumentosconsiderables en la duracinde las brocas mediante el usodel recubrimientos resistentesal desgaste.Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica2013 37. MATERIALES PARA LAS BROCASSegn los materiales de que estn hechas hay: Brocas de acero: econmicas y funcionales para hacer agujerosen maderas blandas. No obstante, si se usan en maderas duraspierden el filo rpidamente. Brocas de acero de alta velocidad (HSS): ms duras y resistentesque las de acero al carbono. Brocas con capa de Titanio: algo ms caras que las brocas HSS,pero su capa de titanio las hace ms resistentes y duraderas quelas HSS o las de acero. Brocas con punta de Carburo: ms caras que todas las dems,pero con mayor resistencia que las de acero, las de alta velocidady las recubiertas de titanio. Brocas de Cobalto: extremadamente resistentes, adems disipan elcalor con gran rapidez. Son las ms utilizadas para hacer agujerosen acero inoxidable y otros metales. Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 38. VELOCIDADES DE CORTE PARA BROCAS Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 39. FLUIDOS PARA CORTECuando la herramienta corta el metal, secalienta el filo. Si no se hace nada para evitarlo,el calor reblandece el filo e inutiliza laherramienta. Para enfriar la pieza de trabajo y laherramienta, se vierte sobre la zona de corte unaserie de fluidos (aceites) que disipa el calor. 40. FLUIDOS PARA CORTEMATERIAL DE TRABAJOFLUIDO PARA CORTEAluminio y susAceite Soluble, compuestos de queroseno y aceite deAleacionesmanteca, aceite neutro delgado, no viscoso.En seco; aceite soluble, compuesto de queroseno y aceiteLatn soluble.Aceite Soluble, aceite de manteca, compuesto de acidoCobre oleico.En seco o con un chorro de aire comprimido paraHierro Fundidoenfriamiento.Hierro Maleable Aceite Soluble, aceite neutro no viscoso.Metal Monel Aceite Soluble, aceite mineral sulfurado.Acero InoxidableAceite Soluble, aceite mineral sulfurado.Aceite Soluble, aceite sulfurado, aceite mineral paraAcero al carbonoextrema presin.Acero muy DuroAceite Soluble, aceite sulfurado, trementina.Aceite Soluble, aceite sulfurado, compuesto de aceiteHierro forjadomineral y animal. 41. Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 42. REACONDICIONAMIENTO DE LAS BROCASLa broca se desgasta con el uso y puede perder su filo,siendo necesario un reafilado, para lo cual puedenemplearse mquinas afiladoras, utilizadas en laindustria del mecanizado. Tambin es posible afilarbrocas a mano mediante pequeas amoladoras, conmuelas de grano fino. El afilado normal consiste enafilar la punta, adelgazar la punta o el alma yrecortarlas.Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 43. DESAFILADO PREMATUROLas causas mas comunes del desafilado prematuroson: Velocidades muy altas para la dureza del materialque se va a taladrar. Avances demasiado fuertes, con lo cual sesobrecargan los filos. Avance tan ligero que los filos solo raspan lasuperficie de la pieza de trabajo en vez depenetrar en ella. 44. DESAFILADO PREMATUROCostras o puntos duros en la superficie a taladrar.Soportes deficientes para la pieza o la broca, que ocasionan traqueteo o deformacin de la pieza.La broca no tiene el filo correcto para el material que se va a taladrar.Mal acabado durante el afilado. Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 45. PORTABROCASDebido a que los vstagos son de diversos tamaos,segn sea el dimetro de la broca, se requierenadaptadores para colocar una broca de cualquiertamao en el husillo de la taladradora.Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 46. VSTAGOS DE LASHERRAMIENTASEl mango puede ser:a) Cilndrico lisob) Cilndrico condiente dearrastre.c) Cnico Morse omtricoUniversidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 47. Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 48. PUNTAS DE BROCASLa forma y ngulo de lapunta de la broca son desuma importancia paraobtener mximaexactitud y eficiencia decorte.La verdadera punta es unfilo pequeo de cincelque penetra en la piezade trabajo, y permite quelos filos arranquen elmaterial en virutas largas yenrolladas.Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 49. PUNTAS DE BROCASLas ranuras helicoidalessirven para guiar lasvirutas hacia afuera delagujero. Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 50. PUNTAS DE BROCASEl ngulo estndar en la punta es de 118 y el ngulode despeje estndar de los filos es de 12. Este tipode broca sirve para todo el taladrado normal enacero.Para otros materiales y para condiciones especialesse obtienen mejores resultados con ngulosdiferentes. Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 51. TIPOS DE PUNTAS DE BROCAS PARADIVERSOS MATERIALES Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 52. SELECCIN DE BROCAS POR SUMATERIALLas brocas pueden ser de acero rpido (HSS) oacero al carbono, pero estas no se utilizan mucho enla industria. Las brocas de carburo cementado deuna pieza se fabrican en tamaos pequeos, soncostosas y se rompen con facilidad. Las brocas conpunta (insertos) de carburo de usan cada vez ms,pues se pueden girar al doble de velocidad que lasde acero de alta velocidad y son adecuadas enespecial para hierro fundido y materiales abrasivos. Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 53. Escuela de ingeniera mecnicaUniversidad industrial de santander 2012. 54. Acero: Son baratas y funcionan para taladrar maderablanda, en madera dura pierden rpidamente el filo. Acero para alta velocidad (HSS): Son ms duras y semantienen afiladas por ms tiempo. Revestidas de titanio: El revestimiento es ms resistente yse mantienen afiladas por ms tiempo que las HSS y lasde acero. Punta de carburo: Son ms costosas pero ms eficientesy durables. Cobalto: Extremadamente duras y disipan el calorrpidamente, utilizadas para perforar acero inoxidable yotros metales. Escuela de ingeniera mecnicaUniversidad industrial de santander 2012. 55. SELECCIN DE BROCAS POR SUGEOMETRAEn materiales blandos, a veces se usa una broca conacanaladuras rectas, pero si los agujeros sonprofundos se tendrn mejores resultados con brocashelicoidales con ngulo de hlice grande.Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 56. Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 57. Escuela de ingeniera mecnicaUniversidad industrial de santander 2012. 58. Escuela de ingeniera mecnicaUniversidad industrial de santander 2012. 59. Broca helicoidal: Se utiliza para taladrar madera, plstico y metaleslivianos. Broca con punta tipo puntilla: Empleada para taladrar madera, tienepuntas altas (puntillas) para posicionar y precisar los cortes, tiene estrasms anchas para remover astillas. Broca de azada: Para taladrar agujeros de gran dimetro Broca ajustable para madera: Permite hacer orificios de distintosdimetros. Broca de barrena: Para trabajos en madera, tiene un extremo de tornilloen hilada para taladrar rpidamente, con grandes estras para removerastillas. Sierra perforadora: Sirve para taladrar agujeros de gran dimetro enmadera y metales livianos. Broca Forstner: Funciona para hacer orificios de fondo plano en madera.Broca para sierra perforadora: Corta contornos irregulares y orificios enmadera o metal. Broca de avellanar: Taladra orificios guas, avellanados y escariados enun solo paso. Tiene brocas guas intercambiables y reemplazables.Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 60. Broca para trabajos profesionales: til en la instalacin delneas de telfono, cables de televisin, computadoras ysistemas de seguridad. Tiene un hoyo en la punta de la brocapara pasar un cable a travs del mismo. Broca izquierda: Empleada para remover tachuelas, tornillos ypernos rotos, con roca a la derecha. Broca escalonada: Taladra repetitivamente en acero, cobre,latn, aluminio, plstico y madera hace orificiosdesbarbados. Broca para vidrio/azulejo Broca para mampostera: Empleada en martillos perforadorespara taladrar mampostera . Cincel a escala: Se utiliza e martillos rotadores o perforadoresy sirve para cincelado, escalado y desportillado demampostera. Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 61. Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 62. EJEMPLO DE SELECCIN DE BROCAS Seleccione la broca. Calcule las condiciones de operacin dela mquina. Requerimientos de refrigerante. Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 63. 1. IDENTIFIQUE EL NMERO DEL GRUPO DEL MATERIAL BASANDOSE EN EL TIPO DEMATERIAL QUE ESTARCORTANDO VER (PGINA 4 102-103).Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 64. 2. USANDO LAS PGINAS 4-5GRUPO DE HERRAMIENTAS /GUA DE SELECCIN DEMATERIALES, ESCOJA LALETRA DE LA HERRAMIENTA CON SIN REFRIGERACIONINTERNA.Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 65. 3. ESCOJA EL ESTILO DE BROCA USANDO EL NDICEPICTRICO DE LAS PGINAS 2-3.Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 66. Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 67. Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 68. Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 69. Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 70. 4. OBTENGA LOS REQUISITOSDE PRESIN Y VOLUMEN DEL REFRIGERANTE USANDO LATABLA EN LAS PGINAS 98-99. Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 71. Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 72. Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 73. 5. TOME NOTA DEL SFM (PIESPOR MINUTO DE LASUPERFICIE) Y LA CURVA DEAVANCE PARA EL GRUPO DEHERRAMIENTASIDENTIFICADO EN LASPGINAS 4-5. CALCULE LA (IPM)-VELOCIDAD DEPENETRACIN.Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 74. Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 75. 6. DETERMINE SI LA BROCAPUEDE EMPEZAR POR SI SOLA, CON UN LEVE SUMISTRO DEREFRIGERANTE O SI ESNECESARIO UN AGUJERO PARA EMPEZAR /UN BUJE DEGUA. VEA LA GUA EN LA PGINA 7.Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 76. Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 77. CONCLUSINPara realizar el mecanizado indicado en la pieza, esnecesario usar una Broca Koottwist Tipo P, condenominacin EDP# 29610000.La mquina debe trabajar a una velocidadrecomendada de 382 rpm, y una penetracin de 0,068in/min.Se necesitar adems refrigeracin interna.Refrigerante: Caudal: 7,1 GPM Presin: 150 Psi Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 78. EJERCICIOS PROPUESTOS1). Se plantea ensamblar un par de eslabones dealuminio con un pasador flexible. Para ello sepretende taladrar un par agujeros pasantes en elextremo del buln de 0.3346.0,250.3346Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 79. 2). Se piensa efectuar un Taladrado de paquetes deun conjunto de cinco placas circulares de acerotemplado-1018.Para una cantidad de orificios mostrados en la figura(36) de un dimetro de 0,3346, Encuentre las brocascapacitadas para el trabajo. Detalles de operacin de lamquina. Opciones del refrigerante.4Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 80. Considerando los tiempos muertos de retirada de labroca y aproximacin de la punta a la pieza detrabajo igual a 13 y 6segundos respectivamente; yuna velocidad de rotacin de la mesa de trabajode 2grados por segundo (/s), estime el tiempo demaquinado de la primera lnea de orificios en laparte ms lejana del centro de las placas a unradio de 4pulg. Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 81. OTRAS RECOMENDACIONES Segn la dureza del material que se muestra,empiece en la mitad del rango del (SFM)-Pies porMinuto de la Superficie. Reducir velocidad para, materiales duros, corte enseco, presin o volumen limitado de refrigerante. Para materiales suaves de virutas continuas utiliceun Avance mas alto. Si hay refrigerante de presinlimitada, entonces use un Avance mas bajo. Paralubricar los filos cortantes, en agujeros masprofundos use el mtodo de picar para astambin desalojar las virutas de agujeros profundos. Universidad Industrial de SantanderEscuela de Ingeniera Mecnica2013 82. Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013 83. Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniera Mecnica 2013