¿Qué es una broca helicoidal?

La broca helicoidal es una herramienta ranuradora de doble hoja de forma compleja. Han pasado más de cien años desde su nacimiento y sigue siendo la herramienta de procesamiento de orificios más utilizada, especialmente en industrias manufactureras como la automotriz y la aeroespacial, donde el procesamiento de orificios juega un papel importante.

¿Qué tipos de brocas helicoidales se pueden incluir?

  1. Broca helicoidal estándar: el tipo más común de broca helicoidal, generalmente hecha de acero de alta velocidad (HSS) o carburo. Adecuado para perforar agujeros en diversos materiales.
  2. Broca helicoidal de vástago recto: Cuenta con un vástago recto, adecuado para tamaños de brocas más pequeños. Comúnmente utilizado en taladros manuales y perforadoras ligeras.
  3. Broca helicoidal de vástago cónico: Tiene un diseño de vástago cónico, adecuado para tamaños de brocas más grandes. El mango cónico proporciona un mejor agarre y estabilidad.
  4. Broca helicoidal de carburo: fabricada en carburo, adecuada para perforar materiales duros como acero inoxidable y hierro fundido. Ofrece alta dureza y resistencia al desgaste.
  5. Broca helicoidal larga: estas brocas tienen una longitud más larga y son adecuadas para perforar agujeros profundos.
  6. Broca helicoidal: estas brocas tienen una longitud más corta y son adecuadas para perforar agujeros poco profundos o materiales más blandos.
  7. Broca helicoidal de acero de alta velocidad: fabricada con acero de alta velocidad, que ofrece buena resistencia al desgaste y tenacidad. Adecuado para perforar una variedad de materiales.
  8. Broca helicoidal súper dura: Fabricada con materiales súper duros como nitruro de boro cúbico (CBN) o diamante policristalino (PCD), adecuada para perforar materiales extremadamente duros.

¿Qué prevalencia tienen las brocas helicoidales en el mecanizado?

Según las estadísticas del CIRP, en la industria del mecanizado, el tiempo de perforación representa aproximadamente el 22% del tiempo total de mecanizado, y la producción de brocas representa aproximadamente el 60% de toda la producción de herramientas. El mundo consume cientos de millones de brocas cada año.

¿Qué papel juega China en la producción de brocas helicoidales?

El acero de alta velocidad utilizado en la producción de brocas de China representa más del 70% del acero de alta velocidad total utilizado en la producción de herramientas. El valor de exportación de las brocas helicoidales de mango recto representa el 69,1% del valor total de exportación de todas las herramientas.

broca helicoidal
broca helicoidal

¿Por qué es complejo el diseño de brocas helicoidales?

Las brocas helicoidales pueden parecer simples, pero en realidad la estructura de la punta de la broca es muy compleja. La superficie de inclinación es una superficie espacial en espiral y la superficie de flanco suele ser una superficie espacial curvada; las dos superficies de inclinación se cruzan con las dos superficies de los flancos para formar dos bordes cortantes principales respectivamente.

¿Cómo afectan los parámetros geométricos de la broca helicoidal al rendimiento?

Las dos superficies de los flancos se cruzan para formar el filo del cincel: tres filos cortantes. El ángulo de ataque y el ángulo de relieve de cada punto del filo son diferentes, y su cálculo y medición también son muy complicados.

Al comprender la estructura básica de las brocas helicoidales, se pueden aprender y dominar las características de las brocas helicoidales y sus procesos de corte.

¿Cuáles son los parámetros estructurales de una broca helicoidal?

broca helicoidal
broca helicoidal

¿Cuáles son la composición y los términos estructurales de una broca helicoidal?

1. Composición básica

  • Drill Shank (Shank): Esta pieza conecta la broca helicoidal a la máquina herramienta, asegurando la sujeción y el posicionamiento. Transmite potencia (fuerza axial y par) para taladrar. Las brocas con diámetros >13 mm cuentan con vástagos cónicos con una lengüeta plana (cola plana) en el extremo para la transmisión de torsión. Las brocas con diámetros <13 mm suelen tener vástagos rectos.
  • Cuello de broca (Cuello): Esta es la parte de transición entre el cuerpo de la broca y el vástago de la broca, proporcionando espacio para la muela durante el afilado. Las brocas de vástago recto a menudo carecen de cuello de perforación.
  • Cuerpo de la broca: La parte de trabajo de la broca consta de la parte cortante (punta de la broca) y la parte guía.
broca de mango cónico
broca de mango cónico

¿Cuál es la parte cortante de las brocas?

La parte cortante de la broca se refiere al área formada por los bordes cortantes formados por las superficies delantera, trasera y trasera secundaria de la punta de la broca. Esto incluye:

  • Superficie frontal: La superficie de la ranura helicoidal cerca del filo principal, que permite que las virutas fluyan durante la perforación.
  • Superficie trasera: La superficie opuesta a la superficie de corte (parte inferior del orificio) y que se extiende desde el borde de corte principal hasta el talón.
  • Flanco libre: También conocido como primera superficie trasera, adyacente al filo.
  • Flanco libre del talón: También conocido como segunda superficie trasera, se extiende desde el flanco libre hasta el talón.
  • Filo principal: la intersección de las superficies delantera y trasera forma el filo principal.
  • Filo menor: La intersección de la superficie frontal y la superficie trasera secundaria (margen) forma el filo menor.
  • Borde de cincel: El borde formado por la intersección de las dos superficies traseras.
  • Esquina exterior: el punto de intersección de los bordes cortantes mayor y menor.
  • Esquina del borde del cincel: el punto de intersección del borde del cincel y el borde de corte principal.
  • Punto: La parte de trabajo del taladro, que comprende elementos que generan virutas, incluidos los bordes cortantes mayores y menores, las superficies delantera y trasera.
partes de una broca
partes de una broca

¿Cuál es la parte guía de una broca?

La parte guía consta de dos canales helicoidales que guían y descargan las virutas durante la perforación y proporcionan espacio para el reafilado después del desgaste.

  • Flautas: Dos ranuras helicoidales en el cuerpo de la broca que proporcionan canales para la descarga de virutas y el flujo del fluido de corte.
  • Tierras: Las porciones helicoidales sin cortar del cuerpo de la broca, incluido el espacio libre y el margen del cuerpo.
  • Espacio libre del cuerpo: la superficie es más baja que el margen en las tierras, lo que reduce el diámetro exterior del cuerpo de la broca para lograr un espacio radial con la pared del orificio, minimizando así la fricción y mejorando la calidad de la perforación.
  • Margen: También conocida como superficie guía, la superficie guía cilíndrica o cónica de la broca, que es la superficie trasera secundaria.
  • Márgenes posteriores: Los bordes formados por la intersección de la superficie posterior con el espacio libre del cuerpo y las estrías helicoidales.
  • Esquina del talón: el punto de intersección del talón, el margen posterior y el borde posterior de la flauta.
  • Web: La parte central del cuerpo de la perforadora que conecta las dos tierras.

Según los términos estructurales de las brocas helicoidales, la porción de corte se puede dividir en un punto (punta de la broca) y tres filos de corte (dos filos de corte principales y un filo de cincel).

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