10 Geometrías Esenciales de Brocas CNC que Todo Mecanizador Debe Dominar

Una broca CNC tiene muchas características y geometrías diferentes que impactan directamente el rendimiento de la herramienta, productividad y vida útil en el material específico que está mecanizando. Es importante entender las diferentes geometrías de una broca para asegurar que no solo reconoce cómo afectan una aplicación, sino también qué geometrías debe buscar al seleccionar su próxima broca. Para éxito continuo, un mecanizador debe conocer todos los aspectos que intervienen en la geometría de una broca CNC.

1. Ángulo de Punta

Esta geometría de broca se refiere al ángulo del filo de corte de la broca. A medida que el ángulo de punta aumenta en una broca, las fuerzas radiales disminuyen, haciendo que el tamaño del ángulo sea un factor enorme en qué tipo de material la broca está optimizada y qué tipos de aplicaciones deben ejecutarse. Cuanto menor sea el ángulo de punta, mejor rendirá en aplicaciones de orificio pasante. Esto es porque el ángulo menor reduce las fuerzas axiales, permitiendo que menos viruta sea empujada hacia afuera y ocurra más corte.

Ángulo de Punta 118° y 120°

Muchos mecanizadores optan por este ángulo al mecanizar materiales blandos y gomosos.

Ángulo de Punta 135°

Este tamaño de ángulo de punta es una excelente opción para mecanizar aluminio y aceros inoxidables.

Ángulo de Punta 140°

Este tamaño de ángulo de punta mayor es excelente para mecanizar aceros.

Ángulo de Punta 150°

Los ángulos grandes se usan a menudo para aplicaciones de centrado, pero el ángulo de centrado óptimo está determinado por el tamaño del ángulo de la broca final que se usa. Seleccionar el centrado adecuado es esencial para eliminar la posibilidad de que la broca divague y asegurar un producto final más preciso. Aprenda qué ángulo de centrado debe usarse para su próximo trabajo de taladrado en esta guía detallada.

2. Filo Cincel y Filos de Corte

Aunque el filo cincel de una broca CNC no proporciona ninguna acción de corte, es responsable del centrado de la broca, ya que extruye el material hacia los filos de corte. Los filos de corte pueden entonces iniciar el proceso de producir virutas, que luego viajan por los canales de la broca.

3. Canales

La parte más reconocible de una broca son sus canales. Son las ranuras profundas que permiten la evacuación de viruta. Cuando uno piensa en una broca, probablemente imagina una broca de canal espiral. Estos canales espirales complementan el ángulo de punta, el filo cincel y los filos de corte. Funcionan como un sistema de elevador para levantar las virutas fuera del orificio, permitiendo una excelente evacuación de viruta. Funcionan muy bien en la mayoría de tipos de materiales y proporcionan buena calidad de orificio.

4. Ángulo de Hélice

El ángulo de hélice es el ángulo formado por el borde de ataque de la tierra con un plano que contiene el eje de la broca. La función principal del ángulo de hélice es transferir las virutas fuera del orificio y un ángulo específico es relevante al tipo de material que se está mecanizando y la aplicación particular que se está ejecutando.

Hélice Baja

Una hélice baja de 12°–22° se recomienda para materiales como hierro fundido, latón y aceros endurecidos. En estos materiales de «viruta corta», las virutas se mueven más libremente, y el refrigerante proporciona suficiente asistencia para evacuar adecuadamente las virutas del orificio.

Hélice Media

Los ángulos de hélice más ampliamente usados son medios ya que proporcionan evacuación óptima de viruta y resistencia a la broca. Los ángulos de hélice medios van de 28°–32° y se recomiendan para cualquier aplicación de taladrado de propósito general.

Hélice Alta

Un ángulo de hélice alto de 34°–38° se recomienda para materiales de viruta larga como materiales no ferrosos más blandos como latón, aluminio y plásticos. Las brocas con hélice alta también son beneficiosas en aplicaciones de orificio profundo ya que las virutas pueden evacuar más fácilmente.

5. Espesor de Alma (Núcleo)

El alma es la sección central del cuerpo de la broca, que conecta los dos canales. El espesor del alma determina la resistencia torsional de una broca. Una broca con un diámetro de alma mayor tendrá más resistencia torsional que una broca con un diámetro de alma menor.

El espesor de alma adecuado está determinado por el tipo de material a mecanizar. Los materiales de viruta larga requerirán una broca con un espesor de alma menor para proporcionar clearance adecuado para remoción de viruta. Al taladrar materiales de viruta corta como hierro fundido, el alma de la broca puede aumentarse para resistencia adicional.

6. Chanfrete de Esquina

Un chanfrete o radio de esquina a menudo se agrega para eliminar el borde afilado en la intersección de los canales y el diámetro exterior de una broca. Esto ayuda a eliminar la rotura de material al salir de un orificio, mientras también ayuda a reducir el tamaño de las rebabas de entrada y salida. Esta característica también es ampliamente conocida por extender significativamente la vida de la herramienta.

7. Margen de Broca

El/los margen(es) son las superficies a lo largo del diámetro exterior de la broca que proporcionan estabilidad al orificio ya que soportan las fuerzas radiales que son dirigidas radialmente por la punta de la broca.

Tamaño del Margen de Broca

El tamaño del margen determinará la calidad general del orificio. Los márgenes anchos estabilizarán mejor la broca, mantendrán una tolerancia de diámetro de orificio más ajustada, y mejorarán la circularidad del orificio. Los márgenes estrechos reducen fricción y calor, eliminan endurecimiento por trabajo, mitigan reborde acumulado, y proporcionan mejor vida de herramienta.

Número de Márgenes de Broca

El número de márgenes en una broca usualmente está determinado por el tipo de orificio que se está mecanizando. Brocas de margen simple son muy comunes en orificios no interrumpidos. Brocas de margen doble o triple son comunes en orificios interrumpidos o intersectantes. Cuantos más márgenes hay, mejor es la guía para ayudar a que la broca se mantenga recta a través de cortes interrumpidos, orificios cruzados, y superficies irregulares o anguladas en la salida. Si bien agregar márgenes proporciona estos beneficios para cortes de estilo irregular, también aumentan fricción, lo que causa que la broca produzca más calor. Esto causa desgaste acelerado, reduciendo la vida de la herramienta.

8. Tierra de una Broca

La tierra es la porción exterior del cuerpo de la broca entre dos canales adyacentes. El ancho de la tierra determinará cuánta fuerza torsional puede soportar una broca antes de falla catastrófica. Cuanto menor sea la tierra, más espacio de viruta hay, produciendo menos resistencia torsional. Cuanto mayor sea la tierra, menos espacio de viruta hay, proporcionando más resistencia torsional.

9. Canales de Refrigerante Interno

No solo los canales de refrigerante interno ofrecen a cualquier aplicación de taladrado una multitud de beneficios, sino que también son altamente recomendados para profundidades de orificio que exceden 4XD (4 veces diámetro). Las brocas con refrigerante interno permiten capacidades de velocidad y avance más altas, lubricidad aumentada, mejor control de viruta, acabado superficial mejorado, y vida de herramienta mejorada.

10. Mango

El mango es una geometría de broca muy importante pero pasada por alto ya que es el mecanismo de accionamiento y es lo que se monta en un Portaherramientas. Es esencial que el mango se mantenga a tolerancia de diámetro adecuada y se hagan consideraciones dependiendo del portaherramientas usado. Por ejemplo, un mango con tolerancia h6 es esencial cuando se usa un portaherramientas de contracción térmica.

Aprender las diferentes geometrías de una broca CNC puede ayudarle enormemente a asegurar que está seleccionando la broca correcta para su próximo trabajo, mientras que entender las funciones de estas características le permitirá solucionar cualquier contratiempo de mecanizado que pueda encontrar en sus futuras aplicaciones de taladrado CNC.

El equipo de ingenieros de Harvey Performance Company trabaja junto para asegurar que cada desafío de mecanizado —desde selección de herramienta y soporte de aplicación hasta diseñar la herramienta personalizada perfecta para su próximo trabajo— se resuelva con una solución pensada e integral.