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Opciones para mecanizado de agujeros

Octubre de 2011
Encontrar la herramienta de corte ideal para la producción de agujeros requiere las preguntas adecuadas y buenas respuestas de un proveedor.

¿Es una sorpresa que del 50 al 70 por ciento de todos los cambios de herramientas estén relacionados con la fabricación de agujeros? Sea un tipo de manufactura en masa, un taller de mecanizado altamente especializado o un proveedor de nivel medio, difícilmente se hace una parte que no tenga alguna clase de agujero. Los agujeros deben ser formados en diferentes materiales, y necesitan cumplir cierto número de requerimientos, tales como nivel de acabados superficiales, calidad y precisión.

Los recientes desarrollos de herramental han ayudado a reducir enormemente las operaciones secundarias. Por ejemplo, las brocas de carburo sólido de alta tasa de penetración generalmente son una solución única para la fabricación de agujeros cuando, en el pasado, era necesario pretaladrar, taladrar y luego rimar un agujero para lograr las tolerancias deseadas.

Ver el panorama del agujero
Para proveer una mejor solución de elaboración de agujeros, los fabricantes de herramientas necesitan descifrar las necesidades y deseos de los clientes. Aunque el costo por agujero y la calidad del mismo son las principales preocupaciones, las variables de vida de la herramienta, precisión y estabilidad también deben considerarse. Los proveedores de herramientas necesitan trabajar con el cliente para ofrecer combinaciones que determinen el mejor ajuste a la fabricación de agujeros.

Cuando se planea una operación de fabricación de agujeros, deben plantearse ciertas preguntas para determinar las decisiones óptimas de herramental.

  • ¿Cuál es el diámetro y profundidad del agujero?
  • ¿Cuáles son los requerimientos de tolerancia, nivel de precisión, geometría del agujero y acabado superficial?
  • ¿Qué tan amigable es la herramienta en cuanto a tiempo de alistamiento y reafilado?
  • ¿Qué nivel de productividad (avance y velocidad) necesita de la herramienta?
  • ¿Qué tan ajustable es la herramienta?
  • ¿Cuál es el tamaño del lote?
  • ¿Qué material se va a mecanizar?
  • ¿Cómo es el sistema de suministro de refrigerante en la máquina?
  • ¿Cuál es el tamaño del husillo y del cono de la máquina?
  • ¿Hay necesidad de una herramienta posterior?
  • ¿Se va a taladrar un agujero ciego o uno pasante?

Remover las virutas
Los retos abundan cuando se trata de fabricación de agujeros. Al principio de la lista está la evacuación y control de viruta, para lo cual es preferible tener refrigerante a través del husillo. La abundancia de refrigerante reducirá las temperaturas del filo de corte. Sin refrigerante a través del husillo, hay limitaciones de la profundidad por la escasa evacuación de viruta. Esto implica taladrar un pase, retirar, limpiar, taladrar otro pase, retirar, limpiar, y así, reduciendo enormemente la productividad. Si las virutas no se evacúan del agujero, la herramienta probablemente se romperá e incluso en el rimado, la superficie puede rayarse. En el caso de fabricar un agujero ciego, debe usarse refrigerante interno. Otro reto en la fabricación de agujeros es asegurar repetibilidad en la precisión.

Todo comienza con una broca
El taladrado es el principal método para fabricación de agujeros, de modo que la productividad o costo por agujero, junto con el proceso de calidad deseado, determinan la clase de broca que debería usar el fabricante. Para obtener el menor costo, la primera opción suelen ser las brocas indexables. Por otro lado, las brocas de carburo sólido se usan generalmente cuando se necesita mejor calidad y precisión. Sin embargo, las herramientas de carburo normalmente cuestan más. En el medio de este rango de costos, las brocas con cabezas intercambiables ofrecen menor costo por agujero en comparación con las brocas de carburo sólido, y mejor calidad del agujero frente a las indexables.

Las brocas con insertos indexables son la opción número uno cuando el costo es un problema y las exigencias de tolerancias están solo en el rango IT11-IT12. Son buenas para desbastar agujeros de forma rápida y económica. Tenga en mente que el taladrado con insertos es mejor para diámetros grandes de agujeros (15 a 85 mm), pero generalmente tiene una limitación de profundidad de aproximadamente 5xD. Sin embargo, las brocas indexables pueden ofrecer tiempos de ciclo menores, especialmente en aplicaciones con tornos. También pueden generar un gran número de tamaños de agujero, pasar a través de un agujero que tenga una superficie no uniforme y taladrar agujeros parciales.

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