Conociendo la Fresadora
La fresadora es una máquina herramienta que utiliza una fresa (herramienta de corte) para dar forma a piezas mediante el arranque de viruta. Permite mecanizar diversos materiales como madera, acero y hierro.
Tipos de Fresadoras
Fresadora Vertical
El eje del husillo es perpendicular a la mesa. En una fresadora vertical, las fresas de corte se montan en el husillo y giran sobre su eje, permitiendo el movimiento vertical de la herramienta.
Fresadora Horizontal
El husillo está dispuesto de forma horizontal con respecto a la mesa. Una fresadora horizontal utiliza fresas cilíndricas que se montan sobre un eje horizontal, accionado por el cabezal de la máquina y apoyado por un extremo sobre dicho cabezal y por el otro sobre un rodamiento situado en el puente deslizante, llamado carnero.
Fresadora Universal
Tiene un husillo principal para el acoplamiento de ejes portaherramientas horizontales, y un cabezal que se acopla a dicho husillo, mediante el cual se convierte la máquina en una fresadora vertical.
Aplicaciones por Tipo de Fresadora
1. Fresadora Vertical
- Ranurado recto y en T
- Fresado de superficies planas y escalonadas
- Taladrado y roscado
- Fresado de cavidades y moldes
- Trabajo con fresas de extremo
2. Fresadora Horizontal
- Ranurado con fresas cilíndricas
- Fresado de engranajes
- Corte de ranuras en espiga o colas de milano
- Fresado de perfiles largos y pesados
- Trabajo con fresas de disco
3. Fresadora Universal
- Fresado en diferentes ángulos (cabezal giratorio)
- Fabricación de piezas helicoidales
- Corte de engranajes y levas
- Fresado combinado horizontal y vertical
- Trabajo con piezas complejas y de precisión
Componentes y Accesorios de la Fresadora
Accesorios Comunes
La fresadora dispone de diferentes componentes o accesorios. Por ejemplo, puede tener un sistema de refrigeración que se compone de bomba, dispositivo y lubricante, conductos de alimentación con boquilla y dren de recuperación. Otro accesorio es la lámpara, que mejora la iluminación del mecanizado y la toma de lecturas. Cabe mencionar que toda fresadora debe contar con una estación de botones: encendido a derechas, encendido a izquierdas, paro y paro de emergencia.
Componentes Principales
La Base o Zócalo
La base permite un apoyo correcto de la fresadora.
Bastidor
Tiene forma de columna y se apoya sobre la base, o ambas forman parte de la misma pieza. Es la estructura principal de la máquina.
Columna
La columna tiene en la parte frontal unas guías templadas y rectificadas para el movimiento de la consola y unos mandos para el accionamiento y control de la máquina.
Ménsula
Es el cuerpo vertical que, por medio de las guías, se acopla al cuerpo de la fresadora y soporta la mesa.
Carro Transversal
Se apoya y puede deslizarse por las guías horizontales de la ménsula.
La Mesa
Tiene una superficie ranurada sobre la que se sujeta la pieza a conformar. La mesa se apoya sobre los carros que permiten el movimiento longitudinal y transversal de la misma sobre la consola.
Caja de Velocidades
Es la encargada de aumentar o reducir las RPM (revoluciones por minuto) del husillo.
Aplicaciones Generales del Fresado
- Maquinado de piezas metálicas
- Fabricación de componentes para diferentes sectores: industria automotriz, aeronáutica y aeroespacial, electrodomésticos y maquiladora
- Fabricación de moldes
- Rectificado de piezas
- Fresado de roscas
- Talla de engranajes
- Careado / refrentado de una pieza
- Taladrado de piezas
- Maquinado de cuñas
- Machueleado de piezas
- Ranurado de piezas
- Fresado de polígonos
- Perfilado de piezas
- Fabricación de herramientas
- Grabado de piezas
La Fresa: Superficies y Ángulos
Las superficies y ángulos de una fresa se definen de la siguiente manera:
- Superficie de incidencia
- Superficie de desprendimiento
- Arista de corte
Ángulos principales:
- A) Ángulo de incidencia
- B) Ángulo de desprendimiento
- C) Ángulo de punta
- D) Ángulo de posición
Tipos de Herramientas de Corte (Fresas)
Clasificación por Forma de Dientes
Según la forma de sus dientes, se distingue entre fresas de dientes puntiagudos, fresas cilíndricas y fresas frontales.
Fresas Cilíndricas
Tienen filos únicamente en su periferia. Se usan para mecanizar superficies planas por medio de la máquina fresadora horizontal. Las fresas cilíndricas acopladas con dientes helicoidales de sentidos opuestos tienen la ventaja de que el empuje axial queda en ellas parcialmente compensado.
Fresas Frontales Cilíndricas
Tienen dientes no solo en la periferia, sino también en una de las caras frontales. Se presentan estas fresas para trabajar superficies planas y rebajes en ángulos rectos, tanto con la fresadora horizontal como vertical.
Fresas de Disco
Tienen forma de disco y se utilizan para fresar entalladuras estrechas.
La Sierra Circular
Se utiliza para cortar piezas y para hacer en ellas ranuras estrechas, como por ejemplo, las de las cabezas de los tornillos.
Fresas para Ranuras con Dientes Rectos
Sirven para fresar ranuras planas. Con el objetivo de evitar el roce lateral, estas fresas van ahuecadas por ambos lados.
Fresas de Disco de Dientes Triangulares
Son apropiadas para chaveteros.
Fresas de Dientes Cruzados/Alternados
Van provistas de filos dirigidos alternativamente a la derecha y a la izquierda.
Fresas con Vástago (Cortador Vertical)
El vástago o mango sirve para la sujeción. Los filos están dispuestos de manera helicoidal, similar a los gavilanes de una broca. Estos pueden ser a derechas o izquierdas, según se requiera.
Fresas de Vástago Independiente
Si son de derechas y trabajan a izquierdas (o viceversa), pueden salirse del husillo como consecuencia del empuje axial. Para evitar esto, el mango de la fresa está provisto de una lengüeta de arrastre. Por lo general, se usan solo para cortes ligeros.
Fresas de Vástago para Ranuras en T
Se utilizan para la ejecución de ranuras en T.
Fresas para Agujeros Oblongos
Se pueden utilizar para el fresado de ranuras para chavetas y lengüetas longitudinales de ajuste.
Fresas Angulares
Son necesarias para la ejecución de guías prismáticas.
Fresa Frontal Angular
Se utiliza para el mecanizado de guías en ángulo.
Fresas de un Solo Filo
Se utilizan para pequeños trabajos de fresado.
Clasificación por Material de Fabricación
Materiales Comunes
Las fresas se fabrican de acero de herramientas de baja aleación o de alta aleación (acero rápido – HSS). Para casos de altas condiciones de corte, se emplean fresas con filos de metal duro (insertos).
Los labios cortantes de las fresas de acero rápido (HSS) pueden ser rectilíneos o helicoidales. Las fresas que montan plaquitas intercambiables son de carburo metálico como el carburo de tungsteno (conocido como Widia), de metal-cerámica o, en casos especiales, de nitruro de boro cúbico (CBN) o de diamante policristalino (PDC). En general, los materiales más duros en los filos de corte permiten utilizar mayores velocidades de corte, pero al ser menos tenaces, exigen una velocidad de avance menor. El número de labios o plaquitas de las fresas depende de su diámetro, de la cantidad de viruta que debe arrancar, de la dureza del material y del tipo de fresa.
Herramientas Porta-Insertos
En las herramientas porta-insertos, los distintos filos no se reacondicionan (afilado), sino que las citadas placas de corte se van girando para ir empleando sucesivamente todos los filos. Cuando se han gastado todas las aristas cortantes de una placa, se desecha y se sustituye por otra nueva.
Técnicas de Fresado
Fresado en Oposición
Conocido también como Fresado hacia Arriba o Fresado Convencional. En esta forma de fresado, el sentido de rotación de los dientes de la fresa es contrario a la dirección del avance de la pieza. Cuando se realiza el fresado en oposición, se corta contra el avance; de esta manera, el espesor de la viruta varía de delgado a grueso y el esfuerzo sobre la fresa varía de ligero a fuerte.
Fresado en Concordancia
Conocido también como Fresado hacia Abajo o Fresado Equicorriente. En este, la dirección de rotación de los dientes de la fresa es la misma que la del avance. Cuando se realiza el arranque de viruta, los dientes cortan con el avance; así, el espesor de la viruta disminuye de grueso a delgado, y el esfuerzo sobre la fresa disminuye de pesado a ligero. Fácilmente se pueden producir choques que podrían hacer que la fresa se quiebre.
Recomendaciones Generales
Generalmente, se recomienda el fresado en oposición para cortes de desbaste y el fresado en concordancia para cortes de precisión o afinado. Cuando se aplica el fresado en concordancia, se debe tomar en consideración que no exista juego entre el tornillo y la tuerca de los carros; de otra forma, se producirán vibraciones. Debido a esto, se terminará en acabados ásperos o se podría producir la ruptura de los dientes de la fresa.
Teoría del Fresado: Parámetros Clave
Los parámetros tecnológicos fundamentales que hay que considerar en el proceso de fresado son los siguientes:
- Elección del tipo de máquina, accesorios y sistemas de fijación de la pieza y herramienta adecuados.
- Elección del tipo de fresado: frontal, tangencial en concordancia o en oposición.
- Elección de los parámetros de corte: velocidad de corte (Vc), velocidad de giro de la herramienta (n), velocidad de avance (Vf), profundidad de pasada (ap), anchura de corte (ae).
Fresado Tangencial (Periférico)
El fresado tangencial también es denominado fresado periférico, cilíndrico o helicoidal. En el proceso de fresado, la herramienta de corte gira mientras la pieza avanza. Se distinguen dos formas de fresado tangencial: en oposición y en concordancia, que se estudian a través de la relación entre los movimientos de giro de la fresa y del avance del material, y de su influencia en el perfil de la viruta.
