Una broca, que comprende:

un árbol (1) que tiene un eje central;

acanaladuras (3, 3'') de transporte de virutas formadas en el árbol; una cabeza de la broca (2) con al menos dos insertos de corte (5, 5'') estando provisto cada uno de dichos insertos de corte con al menos un filo (7), estando delimitados al menos dicho filo entre una superficie (9'', 9'''', 9'''''') de rotura de viruta y una primera superficie de destalonado (8), incluyendo al menos dicho filo una sección de borde recta exterior (11) una sección de filo curvada (12) en la proximidad del eje central (c) del árbol, y un bisel de refuerzo adyacente (10) y estando determinado al menos dicho filo en proximidad directa de dicho eje central por un borde tallado (15) entre dichos insertos cortantes a fin de servir como medios de centrado durante el taladrado, caracterizado porque la sección del filo (12) está seguida hacia dentro por una parte recta principal (12'') sin un bisel de refuerzo adyacente en una dirección que está orientada en un ángulo (a3) de entre aproximadamente 40-50º en relación a una línea vertical (L1) que se extiende a través del eje central de la broca, y en el que una distancia lineal radial (a) entre los puntos de inserción entre puntos de extremidad radialmente exteriores de las partes rectas principales (12'') a cada lado del eje central es de aproximadamente 0,17 a 0,21 veces un diámetro (D) de la broca

Útil de taladrar para hacer agujeros en piezas de trabajo metálicas.

Campo del invento

El presente invento se refiere a una broca para la mecanización de piezas de trabajo metálicas. Más particularmente, el presente invento se refiere a una broca para la mecanización de piezas de trabajo metálicas que comprende un árbol con acanaladuras que transportan virutas y una cabeza de broca integral en la parte frontal del árbol, con dos o más insertos cortantes, cada uno de los cuales comprende al menos un filo y una superficie de destalonado y que al menos en la proximidad del centro geométrico o eje de rotación de la broca comprende una sección curvada.

Antecedentes del invento

Brocas del tipo antes citado son previamente conocidas a partir de los documentos US-4.983.079 y US-5.088.863. Con estas brocas de la técnica anterior, sin embargo, las superficies de holgura en los bordes se extienden de una manera ininterrumpida desde el extremo periférico del borde hasta su parte curvada adyacente a la parte central del núcleo. Esto significa que la cabeza de la broca tiene un ángulo de inclinación solamente en un plano principal que es paralelo con la parte de borde recta pero no en un plano que se extiende lateralmente desde el plano principal. A pesar de prever una parte de centrado del núcleo, tales brocas pueden llevar a cabo solamente un perfeccionamiento marginal de su capacidad de centrado comparados con brocas tradicionales que no están provistas de tales partes de centrado del núcleo. Una broca esencialmente similar está descrita en la patente norteamericana nº 4.583.888.

Compendio del invento

Un objeto del invento es eliminar los problemas antes mencionados de brocas previamente conocidas y crear una broca con una capacidad de centrado mejorada. Así, un objeto principal del presente invento es conferir a la cabeza de la broca una geometría tal que resulte auto-centradora en la colocación contra una pieza de trabajo y en la penetración inicial de la broca en dicha pieza de trabajo. La broca también mantendrá una buena capacidad de centrado durante la penetración continuada de la pieza de trabajo por lo que la buena capacidad de centrado será posible de conseguir sin la necesidad de grandes fuerzas de alimentación o colocación.

Otro objeto del presente invento es conseguir una buena capacidad de centrado sin la necesidad de reducir sustancialmente la longitud activa del filo o labio cortante. Es otro objeto del invento conseguir una broca que permita una velocidad de alimentación incrementada y de taladrado mayor. Aún otro objeto del invento es proporcionar una broca con una capacidad de evacuación de viruta mejorada durante la mecanización y simultáneamente conseguir un taladrado más estable y una estrechez de tolerancias mejorada. Es otro objeto del invento proporcionar una broca que tenga una geometría tal en la proximidad del centro de la broca que el reafilado de las partes de filo pueda tener lugar de un modo mejor que hasta ahora.

De acuerdo con un aspecto del invento, una broca incluye un árbol que tiene un eje de centrado. Unas acanaladuras de transporte de viruta están formadas en el árbol. Está prevista una cabeza de la broca con al menos dos insertos de corte, estando previsto cada uno de los insertos de corte con al menos un filo. Al menos el filo está delimitado entre una superficie de rotura de la viruta y una primera superficie de destalonado. El filo al menos incluye una sección de borde recta exterior, una sección de filo curvada en la proximidad del eje central del árbol, y un bisel de refuerzo adyacente. El filo al menos está en proximidad directa del eje central y está terminado por un borde tallado entre dichos insertos de corte a fin de servir como medio de centrado durante el taladrado. La sección de filo curvada está seguida hacia dentro por una parte recta principal sin un bisel de refuerzo adyacente en una dirección que está orientada en un ángulo de entre aproximadamente 40-50º en relación a una línea horizontal que se extiende a través del eje central de la broca.

Breve descripción de los dibujos

Otras características del presente invento resultarán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada considerada con referencia a las figuras de los dibujos adjuntos.

La fig. 1 muestra una vista lateral de una broca de acuerdo con el invento.

La fig. 2 muestra una vista de extremidad de la cabeza de la broca de acuerdo con la fig. 1.

La fig. 3 muestra una sección trasversal a lo largo de la línea III-III de la broca en la fig. 1.

La fig. 4 muestra una ampliación de la misma broca que se ha mostrado en las figs. 1-3.

La fig. 5 muestra una ampliación de la sección de punta central de la cabeza de la broca, vista como una vista de extremidad.

La fig. 6 muestra una ampliación extrema de la punta de la cabeza de la broca.

La fig. 7 muestra una sección trasversal paralela a lo largo de la línea VII-VII en la fig. 5.

La fig. 8 muestra los resultados de una medición de rugosidad superficial a partir de agujeros taladrados usando una broca como se ha descrito en el documento US-4.583.888.

La fig. 9 muestra los resultados de una medición superficial correspondiente tomada a partir de agujeros taladrados usando una broca del presente invento.

Las figs. 10 y 11 muestran el posicionamiento de valores medidos en direcciones x e y a partir de mediciones hechas sobre brocas de acuerdo con las figs. 8-9.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

La broca mostrada en las figs. 1 y 2 comprende un árbol 1 y una cabeza de la broca designada en su totalidad por 2. dos acanaladuras 3, 3' helicoidales o en forma de tornillo están formadas en el árbol 1, cuyas acanaladuras están delimitadas por partes 4, 4' sobresalientes formadas helicoidalmente, análogas. La cabeza de la broca 2 comprende dos elementos de corte 5, 5', en el presente caso idénticos, pero invertidos que se extienden uno en extensión del otro en un plano principal común A-A que corta el eje central o de rotación de la broca (en la fig. 4, este eje está designado por C). En esta realización, los elementos de corte 5, 5' están hechos como partes de un cuerpo de corte común, por ejemplo de carburo cementado, que es una parte integrada del árbol hecha del mismo material y después de ello afilada a su forma final, como se ha mostrado en los dibujos. Esta conformación final del útil de taladrar puede tener lugar mediante afilado, moldeo por inyección o por otros medios.

Cada elemento de corte individual 5, 5' comprende un filo designado en su totalidad por 7, que está generalmente delimitado entre, por un lado, una superficie 8 de holgura principal y una superficie 8' de holgura secundaria prevista en ángulo obtuso con relación a ella, y por otro lado, una superficie de destalonado 9 mientras hay una fase de bisel 10 prevista entre ellas.

La superficie de holgura 8 está prevista con un ángulo de holgura a₁ desde un plano horizontal H a través del filo mientras que la superficie de holgura 8' está prevista en otro ángulo de holgura a₂ desde dicho plano H. La parte radialmente interior 9' de esta superficie de viruta está curvada de forma convexa y tiene una inclinación axial de aproximadamente cero grados en su parte próxima al centro mientras que la parte radialmente exterior 9'' tiene una forma cóncava que se extiende radialmente hacia afuera a una parte plana 9'''. En la zona de transición curvada entre la parte de extremidad exterior de la parte superficial 9'' y la parte de extremidad plana 9''', ocurrirá la rotura de viruta final antes de que la viruta resulte retirada hacia atrás durante la mecanización.

El filo individual 7 incluye una primera parte principal 11 esencialmente recta que se extiende hacia adentro desde la periferia de la cabeza de la broca y que se extiende a una parte curvada 12 más próxima al centro de la broca. La broca está provista con medios para refrigeración interna en forma de dos canales de refrigeración helicoidal 13 y 14 que se extienden a través de la broca. Con la broca vista en una vista lateral los bordes principales incluyen entre ellos un ángulo ß que asciende a 116-152 grados, preferiblemente 138-142 grados.

A continuación después de la parte curvada 12, el borde se extiende a una parte 12' recta, que se corta radialmente hacia adentro con una parte afilada 12'', que en esta realización se corta con un borde tallado 15 así llamado, en ángulo obtuso, por lo que el...

1. Una broca, que comprende:

2. La broca según la reivindicación 1, en el que el borde tallado (15) en el centro que en una longitud que es entre aproximadamente 0,010-0,020 veces un diámetro de la broca.

3. La broca según la reivindicación 1, en la que un ángulo entre la dirección del borde tallado (15) y una línea horizontal (L₂) a través del centro de la broca es de entre aproximadamente 44-67,5º.

4. La broca según la reivindicación 1, en la que la parte recta principal (12') está dispuesta junto a la sección curvada en una dirección hacia adentro seguida por una parte recta secundaria (12'') que está orientada formando un ángulo obtuso con relación a la parte recta principal.

5. La broca según la reivindicación 1, en la que un ángulo de holgura (a₁) para el primer relieve (8) a lo largo de al menos un filo (7) es de entre aproximadamente 4-9 grados para brocas que tienen un diámetro de entre aproximadamente 3-20 mm.

6. La broca según la reivindicación 4, en la que un ángulo de viruta a lo largo de la sección curvada en sentido convexo (12) y a lo largo de las partes (12') y (12'') de borde recto situadas desde ella hacia dentro es de aproximadamente cero grados.

7. La broca según la reivindicación 4, en la que un ángulo de holgura (a₂) para una superficie de holgura secundaria (8') es de aproximadamente entre 20-27 grados.

8. La broca según la reivindicación 1, en la que un tamaño de un área de núcleo de la broca tomada a lo largo de una sección transversal a una distancia axialmente por detrás de la cabeza de la broca delantera de la broca es de entre aproximadamente 48-52% del área completa de un círculo circunscrito de la broca.

9. La broca según la reivindicación 1, en la que hay previsto un nervio (17) junto a cada estría que transporta viruta, siendo la anchura de entre aproximadamente 0,20-0,90 mm para brocas que tienen un diámetro de entre aproximadamente 3-20 mm.

10. La broca según la reivindicación 1, en la que un bisel de refuerzos afilado en plano está previsto lo largo de la parte de borde recta (11) y a lo largo de la parte de borde curvada (12) cuya anchura es de entre aproximadamente 0,04-0,16 mm dentro de un intervalo de diámetro de brocas de entre aproximadamente 3-20 mm.

11. La broca según la reivindicación 1, en la que los insertos están previstos en un ángulo de entre aproximadamente 138-142º.

12. La broca según la reivindicación 1, en la que las partes radialmente exteriores de las acanaladuras (3, 3') están previstas cada una como una superficie afilada esencialmente en plano (9''') que está orientada formando un ángulo obtuso con una parte curvada cóncava radialmente interior (9'').

13. La broca según la reivindicación 9, en la que una longitud (L_l) del círculo circunscrito entre puntos (19, 20) en el que las acanaladuras que transportan viruta (3, 3') se cortan con una superficie periférica (18) de la broca es de entre aproximadamente 25-31% de la longitud total del círculo circunscrito de la broca.

14. La broca según la reivindicación 1 en la que al menos la parte delantera de la broca está provista con una capa de TiAIN.

15. La broca según la reivindicación 14, en la que una longitud de un arco circular que define la distancia entre los puntos (19, 20) a la que las acanaladuras que transportan viruta (3, 3') cortan a la superficie periférica de la broca es de entre aproximadamente el 25-31% de la longitud total del círculo circunscrito.

16. La broca según la reivindicación 1, en la que los insertos de corte (5, 5') están hechos de carburo cementado y están provistos como una parte integral del árbol de la broca que está hecho del mismo material.

17. La broca según la reivindicación 1 en la que una parte delantera de la broca está hecha total o parcialmente de carburo cementado, y porque dicha parte delantera de la broca está conectada con una parte posterior del árbol por una conexión mecánica o resistente al par, estando dicha parte posterior del árbol hecha de un material que es más blando en relación al carburo cementado.

18. La broca según la reivindicación 1 en la que el ángulo entre la parte recta principal y la línea horizontal que se extiende a través del eje central es de entre aproximadamente 42-48º.

19. La broca según la reivindicación 1, en la que el ángulo (a₄) entre la dirección del borde tallado (15) y una línea horizontal (L₂) a través del centro de una broca es de entre aproximadamente 50-55º.