Influencia del afilado de la broca sobre los esfuerzos de mecanizado en distintos metales

Abstract

Entre los procesos de mecanizado de metales el agujereado es el más utilizado seguido por el fresado y el torneado respectivamente. Sobre el diseño original de las brocas helicoidales realizado por Stephen Morse en 1861, estas herramientas han evolucionado principalmente en tres aspectos: 1) el material con que se fabrica la herramienta; 2) el uso de recubrimientos y 3) el afilado de la punta. En el caso específico de las brocas de acero rápido usadas en este trabajo es la Norma DIN 1414-1 aquella que establece los valores nominales así como las tolerancias para cada una de las variables geométricas que estas herramientas poseen. Si bien la citada Norma define tres ángulos de hélice posibles: W para materiales blandos (hélice rápida), H para materiales duros (hélice lenta) y N para uso universal, trabajos previos indican un mejor comportamiento global de las brocas con hélice N. Haciendo foco en el afilado de la punta, interesa analizar la influencia del ángulo de incidencia, el ángulo de punta y el espesor de núcleo considerando un amplio rango de valores normalizados para cada una de ellas, sobre los esfuerzos de corte en tres metales distintos (acero, latón y aluminio). Para ello se realizaron ensayos de agujereado utilizando treinta y seis brocas, combinando las distintas geometrías de afilado, los metales a agujerear y las condiciones de corte, obteniendo como respuesta las señales dinamométricas correspondientes a las fuerzas de avance y los momentos torsores para cada combinación. La importancia de este estudio radica en que mayores esfuerzos de corte son un indicativo de una broca sometida a condiciones más exigentes que impactan negativamente sobre la duración del filo de la herramienta y es así que el resultado del trabajo mostrará aquella combinación de geometría óptima para minimizar estos esfuerzos.