Taladrado- Mecanica De Ajuste

MECANIZADO DE AGUJEROS

TALADRADO

El taladrado es un proceso de mecanizado mediante arranque de viruta que tiene por objeto realizar mecanizados en forma de agujeros de sección circular o cónica mediante una herramienta de corte denominada Broca.

TALADRADO .

TALADRADO.

TIPOS DE TALADROS

TALADRO DE PEDESTAL

TALADRADORA DE SOBREMESA

TALADO MULTIPLE DE CUATRO ESTACIONES

BANCO DE TALADRAR

TALADRO DE HUSILLOS MULTIPLES

1. Barrenado 2. Avellanado 3. Rimado 4. Carga y descarga

TALADRO RADIAL

TALADRO DE COLUMNA

TALADRO RADIAL

TALADROS FRESADORES

TALADRO REVOLVER

CARACTERISTICAS TECNICAS

DIMENSIONES

CAPACIDAD

VELOCIDADES

AVANCES

HERRAMIENTAS DE TALADRAR

HERRAMIENTA DE TALADRAR •

•

La broca helicoidal es la herramienta clásica de taladrar

Los agujeros realizados por estas brocas tienen: – – – –

Poca precisión dimensional Acabado deficiente Baja productividad Agujeros poco profundos

TIPOS DE BROCAS •

Los diferentes tipos de brocas responden a exigencias de mecanizado diferentes.

–

Taladros cortos / profundos • •

Desviación de la herramienta Evacuación de viruta (segmentación y fluido a presión)

TIPOS DE BROCAS

TIPOS DE BROCAS

TIPOS DE BROCAS – Mejora de la precisión: • Orientación más favorable de las fuerzas (geometría) • Mejor guiado de la herramienta (guías apoyo) • Mayor rigidez de la broca (geometría o material)

– Mejora de la productividad en el taladrado: • Material del filo (plaquitas) • Evacuación de la viruta (introducción de fluido a presión) • Herramientas multioperación (brocas bidiametral, etc.) • Cabezas de taladrar

PARTES DE LA BROCA

PARTES DE LA BROCA

Longitud de Corte: Es la profundidad máxima que se puede taladrar con una broca y viene definida por la longitud útil, la cual está determinada por la extensión de la hélice.

Longitud de Corte

GEOMETRIA DE LA BROCA

GEOMETRIA BROCA HELICOIDAL

GEOMETRIA BROCA HELICOIDAL

GEOMETRIA DE LA BROCA

Dependiendo del material a perforar, la broca puede tener un ángulo particular para cortar la viruta y evacuarla. Existe una serie de letras para identificar la aplicación y el ángulo de la broca: • N es el ángulo de la hélice de 30º para uso general, • W corresponde al ángulo 40º/45º destinado para mecanizar Aluminio y materiales de viruta larga. • H es conocida como la hélice lenta, por su paso helicoidal largo en ángulo de 15º/20º es ideal para bronce y otros materiales cuya viruta sea de gran volumen. • S con ángulo de 35º, se utiliza este tipo para aceros inoxidables. Angulo de Hélice

GEOMETRIA DE LA BROCA

Ángulo de punta: El ángulo de corte normal en una broca es de 118º en la punta, pero también existen las brocas de 135º para que a mayor contacto con el material, la broca se autocentre y no resbale sobre la superficie.

Angulo de Punta

TIPO DE PUNTAS

NORMAL

ROMA

AGUDA

Adecuada para el taladrado de aceros al carbón y aceros aleados.

Para materiales duros y tenaces como los aceros inoxidables y aceros al manganeso.

Materiales suaves, madera, baquelita, plásticos.

TIPO DE PUNTAS

ESPUELA DOBLE ANGULO Materiales abrasivo, hierro fundido.

Madera, baquelita y algunas fibras donde se requiere excelente acabado.

COLA DE PESCADO Láminas delgadas donde se necesita que solamente los extremos corten.

DISPOSITIVO PARA AFILADO DE BROCAS

CAMPO DE TALADRADO Profundidad

150xD IT9-10 Ra = 1-5μm

80xD IT9 Ra = 1-5μm

10xD IT9-10 Ra = 1-4μm

5xD IT13 Ra = 1-5μm

Ra = 1-2μm

(IT 8-9) IT13-14 Ra = 3-6μm

10

20

30

40

IT16 Ra = 2-7μm

50

60

70

IT16 Ra = 2-7μm

80

Diámetro

110 Dc

TÉCNICAS DE TALADRADO 1) Con el granete realizar una incisión en el punto exacto donde realizar el agujero. 2) Fijar la broca mediante el portabrocas o

introduciendo a

presión el cono morse. 3) Sujetar la pieza a taladrar con la mordaza. 4) Seleccionar la velocidad adecuada de taladrado en función del diámetro de la broca y del material a taladrar. 5) No iniciar la rotación del taladro con la broca en contacto con la pieza a taladrar. 6) Si es necesario, realizar previamente un agujero con una broca de menor diámetro. 7) Refrigerar la broca durante el taladrado con aceite. 8) Una vez taladrado, limpiar la mesa de virutas.

OPERACIONES DE TALADRADO

TALADRAR

Es la operación consistente en la realización de agujeros cilíndricos o ligeramente cónicos, mediante el empleo de una herramienta denominada broca.

AVELLANAR

Es la operación consistente en achaflanar la boca de un agujero con el fin de eliminar las rebabas procedentes del taladrado, También sirve para crear el alojamiento a tornillos y remaches de cabeza cónica.

CENTRO PUNTEAR

• Esta operación consiste en iniciar un agujero para que la broca utilizada posteriormente no tenga problemas de descentramiento y de iniciación del corte. • Se utiliza también para el alojamiento de los puntos, cuando la pieza a mecanizar se fija por medio de este procedimiento. La broca de centrar realiza el taladrado y avellanado en una sola operación.

CENTRO PUNTEAR •

Broca de puntear (centrar)

CENTRO PUNTEAR •

No es necesario realizar el punteado:

–

–

En el caso de brocas helicoidales de mayor diámetro, la rigidez y fijación de la herramienta da lugar que el error posicionamiento no sea tan elevado.

–

Esta operación se puede evitar utilizando guía de taladrado, sobre todo en producciones en largas series.

En brocas con geometría de los filos adecuada

PENETRAR

Penetrado. Es la operación consistente en agrandar el diámetro de un agujero previamente realizado. El correcto centrado del segundo agujero respecto del primero se consigue por medio de unas guías intercambiables que se montan en la punta de la broca.

TROCEAR

Se puede realizar esta operación mediante taladros secantes en la zona a trocear. La operación se realiza en dos fases, una primera en la que se realizan agujeros que no sean secantes para evitar el deslizamiento de la broca y una segunda en la que se penetran los agujeros anteriores para conseguir la intersección de los mismos y con ello lograr el troceado de la pieza.

ESCARIAR •

El escariado es una operación para obtener agujeros con tolerancias dimensionales y de forma estrechas a partir de agujero previamente mecanizado. Se utiliza el Escariador

Para ello primero se taladra a un tamaño ligeramente inferior y luego se realiza el escariado a la dimensión exacta. Los agujeros quedan con un mejor acabado interior y con un diámetro muy preciso. Funciones principales: • • •

Reducir la rugosidad Incrementar la precisión dimensional Mejorar la forma

ESCARIAR / RIMAR •

Se pueden obtener tolerancias dimensionales de hasta IT7

RIMAR Es una operación cuyo objetivo es darle acabado interno a un agujero, y lograr dimensiones finales. Una rima es una herramienta con múltiples filos de corte, con bordes rectos o helicoidales que remueven muy poco material. Por lo común en metales blandos, una rima remueve un mínimo de 0.2 mm (0.008 pulgada) en el diámetro de un orificio taladrado

MANDRINAR / ALESAR

El Mandrinado o Mandrilado es una operación de mecanizado empleada para ampliar o mejorar la calidad de un agujero existente, obteniendo mayor precisión dimensional, mayor precisión geométrica o una menor rugosidad superficial, es decir, es necesario cuando se desea conseguir unas medidas o tolerancias muy estrechas que con otras operaciones no es posible conseguir.

MANDRINAR / ALESAR

Se las considera una operación complementaria al taladrado, ya que para ejecutarlas es necesario la existencia de un agujero previo.

MANDRINAR •

Operación con una finalidad igual a la de escariado, pero para agujeros más grandes y realizada con herramientas de pocos filos.

El mandrinado de acabado puede llegar a obtener tolerancias de IT6

MANDRINAR

MANDRINAR

ALESAR El alesado se realiza preferentemente usando herramientas de filo mono cortantes y cuchillas, las cuales son de dimensiones reducidas, pues deben actuar en el interior de las piezas y no solamente para tornear a diámetros reducidos, sino también a profundidades o longitudes apreciables. La posición exacta de la herramienta tiene excepcional importancia para obtener así el alesado al diámetro exacto.

BARRENAR

Proceso de taladrado profundo (barrenado), mediante una herramienta de corte denominada broca de taladrado profundo o barrena.

HERRAMIENTAS DE TALADRADO PROFUNDO Herramientas usuales de taladrado profundo • Brocas espirales de gran longitud • Brocas espirales con canal de refrigeración. • Brocas cañón. • Brocas de punta.

Herramientas de taladrado profundo de gran rendimiento. • Están diseñadas con corte de metal duro. • Refrigeración y lubricación a alta presión. • La guía y absorción de las fuerzas radiales de corte no se efectúan en la punta.

TIPO MONOLABIAL

TIPO EYECTOR

REGLETAS DE APOYO

BARRENA MONOLABIAL

GEOMETRIA DE CORTE

DISPOSITIVO PARA AFILADO DE BARRENAS

GEOMETRIA DE CORTE

DISPOSITIVO PARA AFILADO DE BARRENAS

TREPANAR

El trepanado es una técnica utilizada para taladrar diámetros de agujero más grandes cuando la potencia de la máquina es limitada La herramienta trepanadora no mecaniza todo el diámetro, sino únicamente un anillo en la periferia. En lugar de eliminar todo el material en forma de viruta, se deja un núcleo en el centro del agujero. Este método se utiliza para aplicaciones con agujeros pasantes

BRUÑIR

Es un método rápido y eficiente en el dimensionado de precisión de una amplia gama de piezas, desde componentes de motores de turbinas a guías de válvulas. La redondez, la rectitud y la cilindricidad pueden mantenerse a 0,01 mm durante operaciones de bruñido de desbaste, y menos de 1 μ durante el acabado Los valores de acabado superficial pueden variar de valores Ra de 0,05 a 0,8 μm y de valores Rz de 0,4 a 6,3 μm.

BRUÑIR Se utilizan piedras abrasivas, por medio de un cabezal de bruñir. Consta de una serie de varillas abrasivas paralelas al eje del orificio y cuyo diámetro se puede regular a voluntad. Herramienta: Piedra Abrasiva

RESULTADOS DEL BRUÑIDO •

•

Se incrementa la dureza superficial Material

Variación de la dureza (Brinell)

Acero

de 212 BHN a 286 BHN

Acero inoxidable

de 230 BHN a 400 BHN

Fundición gris

de 180 BHN a 250 BHN

Aluminio

de 100 BHN a 120 BHN

Bronce

de 134 BHN a 186 BHN

El acabado mejora apreciablemente. Material

Acabado superficial Ra de

a

Acero

2,5-5,0

0,07-0,15

Fundición

1,5-2,5

0,37-0,5

Aluminio

2,3-3,7

0,1-0,2

Bronce

2,3-3,7

0,1-0,2

ROSCAR

Por medio de un dispositivo especial que hace girar el macho de roscar en un sentido cuando la herramienta avanza, e invierte el sentido cuando la herramienta retrocede, se puede conseguir el roscado de agujeros previamente taladrados de acuerdo con el diámetro nominal de la rosca.

ESTRUCTURA DE UN AGUJERO •

Estructura de un agujero

ITx

Avellanado

Operaciones: Agujero precisión

Rosca

1. Centro Puntear 2. Taladrar D1 3. Taladrar D2

Taladro

4. Escariar 5. Avellanar 6. Roscar

ROSCAR •

Los procedimientos de roscado son: –

Arranque de material

–

Laminación

–

Fresado

ROSCAR POR ARRANQUE MATERIAL

f

r

zb h f

d5

ROSCAR POR LAMINACIÓN •

Se trata aquí de un proceso de conformado en frío para la mecanización de roscas interiores sin arranque de virutas.

•

El mayor refuerzo de los flancos de la rosca moldeada garantiza una mayor resistencia a la rotura con carga estática y especialmente dinámica.

FRESADO DE ROSCAS

Z-

Z+

TALADRADO Y ROSCADO •

Taladrado y roscado simultáneo

1

2

3 p

4

5

EJEMPLO DE ESTRUCTURAS DE AGUJEROS

EJEMPLO DE ESTRUCTURAS DE AGUJEROS

DEFECTOS EN EL TALADRADO

DEFECTOS EN EL TALADRADO

CURVADO

CONICIDAD

OVALAMIENTO (Redondez)

DEFECTOS EN EL TALADRADO

ONDULADO

MENOR DIAMETRO

ACAMPANADO

DEFECTOS EN EL TALADRADO

ABARRILADO

HUELLAS DE MECANIZADO

DESALINEADO

PARAMETROS DE CORTE EN EL PROCESO DE TALADRADO

PARAMETROS DE CORTE

PARAMETROS DE CORTE

PARAMETROS DE CORTE

Ejercicio 1. Determine el número de revoluciones de una broca de diámetro 16 mm, si la velocidad de corte es de 340 m/min.

Ejercicio La velocidad de corte de una broca de 18 mm ha de ser de 16 m/min. ¿Cuál es el número de revoluciones del taladro?

Ejercicio Si se sabe que el avance por diente Fz es de 0.05 mm, calcule la velocidad de avance para una Vc de 200 mm/min

Ejercicio Se perforan en una brida de 16 mm de espesor 6 agujeros para tornillos de 15 mm de diámetro. Calcule el tiempo neto de taladrado cuando la taladradora trabaja con un avance de 0,15 mm y un número de revoluciones de 320 rev/mm.

Ejercicio Una taladradora tiene ajuste de revoluciones para 120 - 200 - 320 500 rev/min. Determine el número de revoluciones a ajustar para las brocas con diámetros de 10, 16 y 24 mm cuando la velocidad media de corte es de 16 m/min.

Ejercicio

En una chapa de acero de 14 mm de espesor se quieren perforar 12 agujeros con un diámetro de 16 mm. Calcule el tiempomáquina cuando se trabaja con 30 m/min y 0,1 mm de avance (el ajuste de revoluciones es de: .. .475 – 600 - 750... rev/min).

Ejercicio Una broca espiral trabaja con 125 1/mm. En dos minutos se ejecuta un trayecto de perforación del taladro de 62,5 mm. ¿Cuál es su avance en mm?

Ejercicio

Calcule el tiempo de procesamiento para tres perforaciones con un diámetro de 12,5 mm que serán efectuadas con un avance de 0,2 mm y una velocidad de corte de 15 m/min. El espesor del material es de 25 mm (sector de revoluciones: . . .300 -375 - 475 - 1/mm).

Ejercicio

Para una perforación de 25 mm tiene el taladro un número de revoluciones de 300 min/mm, el avance es de 0,2 mm y el espesor del material 18 mm. ¿Cuántas perforaciones pueden hacerse en tres minutos?

Ejercicio Calcule el avance en mm cuando para un número de revoluciones del husillo portabrocas de 300 1/mm se obtiene un avance de 65 mm por minuto.

Luís Alberto Tovar Peña

Ejercicio ¿Qué velocidad de avance en mm/mm tiene una broca espiral que trabaja con 132 rev/min y 0,22 mm de avance?

En una cubierta de cilindro de 25 mm de espesor se perforan en 0,99 mio 4 agujeros para tornillos. ¿Con qué velocidad de taladrado (m/min) se trabaja cuando los avances son de 0,3 mm y 120 mm/mm?