Velocidades y avances de las brocas de carburo: tablas prácticas, fórmulas y consejos para maquinistas

La perforación suele ser la primera operación que le enseña al maquinista a respetar los datos de corte. Si se introduce una broca de carburo con demasiada suavidad, se frota, se endurece la superficie y se embota en algunos agujeros. Empújelo demasiado fuerte y las esquinas se astillarán antes de terminar el primer agujero. La cómoda ventana entre esos dos resultados es más estrecha para el carburo que para el acero de alta velocidad, y es exactamente por eso que vale la pena pensar unos minutos en las velocidades y avances de la broca de carburo antes de que el husillo comience a girar.

Nos ganamos la vida rectificando brocas de metal duro, por lo que cada semana nos llegan las mismas preguntas de talleres, fabricantes de moldes y proveedores aeroespaciales. Las respuestas no son complicadas. Simplemente hay que aplicarlos en el orden correcto y luego ajustarlos según lo que le indiquen las virutas y el husillo.

Dos números detrás de cada corte de perforación

Las velocidades y los avances parecen un solo tema, pero son dos decisiones separadas que resuelven dos problemas diferentes.

• La velocidad de corte es la rapidez con la que viaja el filo a través de la pieza de trabajo, expresada como velocidad superficial (Vc, en m/min o SFM). Gobierna la temperatura en el borde.
• El avance por revolución (fn, en mm/rev o in/rev) es cuánto avanza el taladro en una vuelta completa. Regula el espesor de la viruta y cuánto corta realmente el borde en lugar de frotar.
• Las rpm del husillo no son una elección libre. Se calcula a partir de la velocidad superficial y el diámetro de la broca, por lo que una broca pequeña necesita muchas más rpm que una grande para el mismo Vc.

El carburo tolera aproximadamente dos o tres veces la velocidad superficial del acero rápido en el mismo material. Lo que limita al carburo rara vez es el ablandamiento del filo. Es calor concentrado en una zona de contacto muy pequeña, además de la fragilidad que hace que una esquina desconchada sea fatal en cuestión de segundos.

Las fórmulas, en términos sencillos

Velocidad del husillo a partir de la velocidad superficial.

En unidades imperiales, rpm = (SFM x 3,82) dividido por el diámetro de la broca en pulgadas. En unidades métricas, rpm = (Vc x 1000) dividido por (3,14 x diámetro de la broca en mm). Por lo tanto, una broca de carburo de 10 mm que funciona a 80 m/min necesita 80 x 1000 dividido por 31,4, lo que equivale aproximadamente a 2546 rpm.

Tasa de avance de avance por revolución

Velocidad de avance en mm/min = rpm x avance por revolución. Siguiendo con el mismo ejemplo, 2.546 rpm x 0,12 mm/rev dan aproximadamente 306 mm/min. En una broca de tres flautas, el mismo avance por revolución se comparte entre tres filos de corte, por lo que la carga por filo es menor y la calidad del orificio generalmente mejora en materiales gomosos.

Si prefiere no ejecutar estos números a mano para cada herramienta en la cuna, nuestro Calculadora de velocidad de perforación y avance con ejemplos resueltos. recorre las mismas fórmulas tanto en forma métrica como imperial.

Rangos iniciales para materiales comunes

La siguiente tabla es el punto de partida que ofrecemos a los clientes que están pasando del acero de alta velocidad al carburo sólido. Se supone una configuración rígida, una broca con una relación longitud-diámetro de cuatro o menos y refrigerante que llega al filo.

Reduzca la velocidad de la superficie entre un 20 y un 30 por ciento para herramientas de largo alcance, piezas de paredes delgadas o una máquina con un descentramiento notable del husillo. Cuando un trabajo de acero inoxidable comienza a chirriar, resista el reflejo de reducir la velocidad de avance. Un avance demasiado ligero es la causa más común de endurecimiento por trabajo, y el endurecimiento por trabajo es lo que destruye la siguiente broca además de la actual.

La profundidad, la rigidez y el refrigerante cambian los números

Profundidad del agujero y picoteo.

• Hasta 3 x D: una sola pasada suele estar bien con refrigerante pasante o una inundación bien dirigida.
• 3 x D a 5 x D: picotee en incrementos de aproximadamente un diámetro para eliminar las virutas limpiamente.
• Más allá de 5 x D: reduzca la velocidad de la superficie entre un 20 y un 30 por ciento, acorte los picos y trate el refrigerante a través del husillo como algo obligatorio en lugar de opcional.

Portaherramientas y descentramiento

Verifique el descentramiento total indicado en la punta de la broca, no en la cara del soporte. Mantenerlo por debajo de 0,02 mm duplica aproximadamente la vida útil de una broca de carburo pequeña, porque un borde descentrado soporta casi toda la carga en una esquina. Los soportes hidráulicos y de ajuste por contracción valen la pena en diámetros inferiores a 6 mm.

refrigerante

El refrigerante que pasa por el husillo llega a la punta donde está el calor, por lo que soporta las velocidades más altas de la mesa. El refrigerante por inundación funciona bien para agujeros poco profundos en acero y acero inoxidable. El hierro fundido a menudo se perfora en seco con un chorro de aire, mientras que el aluminio y el titanio recompensan un volumen y una presión generosos, ya que ambos materiales transfieren calor a la herramienta en lugar de a la viruta.

Lea las fichas, no solo el gráfico

Los chips son el dispositivo de retroalimentación más barato de la máquina y le indican qué variable cambiar.

• Las virutas plateadas o de paja clara con un rizo limpio significan que estás dentro del rango de trabajo.
• Las virutas azules o quemadas indican que la velocidad de la superficie es demasiado alta o que el refrigerante nunca llega al borde.
• Las virutas finas en polvo de acero inoxidable significan que el avance es demasiado ligero y el borde roza.
• Las virutas largas y fibrosas de aluminio requieren más avance por revolución o una geometría de flauta diferente.
• El chirrido más el material soldado al margen generalmente significa que la velocidad es demasiado alta para el recubrimiento de la herramienta.

Hacer coincidir el taladro con el material

Los datos de corte solo dan resultados cuando la broca del soporte se adapta al trabajo. Cada herramienta que enviamos es rectificada e inspeccionada en máquinas de cinco y seis ejes en nuestra fábrica en Changzhou , por eso tendemos a hablar de geometría antes de hablar de números.

Una broca helicoidal de carburo sólido de uso general es el valor predeterminado sensato para acero al carbono, acero aleado y hierro fundido en una amplia gama de diámetros.

Brocas helicoidales de carburo sólido de uso general serie NNZT Un predeterminado versátil para acero al carbono, acero aleado y hierro fundido, con refrigeración externa o interna y diámetros de hasta 25 mm. Ver producto →

Para acero dulce y acero inoxidable, una geometría con una red reforzada y una inclinación más afilada mantiene vivo el borde y reduce la acumulación en grados más blandos.

Brocas helicoidales de carburo sólido serie NNZB para acero dulce y acero inoxidable Brocas 3D y 5D con refrigeración interna y bordes afilados para acero dulce e inoxidable, que ayudan a evitar la acumulación de bordes en diámetros de 3 mm a 20 mm. Ver producto →

En hierro fundido y aluminio, un diseño de tres canales elimina las virutas más rápido y mantiene el tamaño del orificio mejor que un taladro de dos canales con el mismo avance por revolución.

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Una rutina de configuración práctica

1. Confirme el material de la pieza de trabajo y su dureza real, no sólo el nombre en el dibujo.
2. Elija una velocidad superficial de la tabla y calcule las rpm para el diámetro real de la broca.
3. Elija el avance por revolución según el tamaño de la broca y el número de canales, buscando una viruta genuina en lugar de polvo.
4. Mida el descentramiento en la punta antes del primer orificio y corríjalo si supera los 0,02 mm.
5. Taladre dos o tres agujeros en la chatarra o en un área segura, luego inspeccione la forma, el color y el tamaño del agujero.
6. Ajuste una variable a la vez: primero la velocidad si el borde se quema, avance primero si el taladro roza o chirría.

Preguntas que escuchamos con más frecuencia

¿A qué velocidad debe funcionar una broca de carburo de 6 mm en acero dulce?

Un punto de partida seguro es alrededor de 100 m/min, lo que equivale a unas 5.300 rpm. Combine eso con 0,10 a 0,15 mm/rev y un ciclo de picoteo una vez que pase aproximadamente 18 mm de profundidad.

¿Por qué el taladro chirría y se astilla en la esquina?

Los chirridos al picar las esquinas casi siempre significan que la velocidad de la superficie es demasiado alta para el recubrimiento y el suministro de refrigerante. Reduzca la velocidad en un 20 por ciento, confirme que el refrigerante llegue a la punta y verifique el descentramiento antes de asumir que la herramienta tiene la culpa.

¿Aún necesito perforar localmente?

En una superficie plana con una broca de carburo sólido que tiene una punta de 140 grados, el manchado suele ser innecesario y simplemente agrega una segunda operación. Un punto sigue siendo útil en superficies curvas, en ángulo o interrumpidas, o cuando un taladro largo necesita ayuda para encontrar su posición.

No existe un número único correcto para la perforación con carburo, sólo un punto de partida sensato y una breve lista de cosas a tener en cuenta. Empiece de forma conservadora, escuche la máquina, lea los chips y cambie una cosa a la vez. Haga esto de manera consistente y el mismo taladro seguirá produciendo agujeros precisos mucho después de que un método basado únicamente en gráficos haya perforado tres de ellos.