f FRESADORA ~ Ingenieria a nivel industrial

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domingo, 20 de noviembre de 2016

FRESADORA


La fresadora es una máquina-herramienta con movimiento de corte circular en el que la herramienta (fresa) presenta corte múltiple. El trabajo en ella se caracteriza porque el material cambia continuamente de forma durante el mismo y el contacto de la herramienta con la pieza es intermitente. Esto supone que las virutas arrancadas son cortas y el contacto de la cuchilla con el material, breve; como el movimiento de la herramienta es circular, hay un intervalo en que ésta gira en vacío, sin cortar, hasta que toma su puesto la cuchilla inmediata, lo cual supone que en ese tiempo puede refrigerarse y el calentamiento es menor. Se puede, por tanto, trabajar con mayores velocidades de corte.

El movimiento principal o de corte lo realiza la fresa, mientras que los de avance y penetración, en general, la pieza. De estos tres movimientos, los de corte y avance son realizados por la máquina. Por fresado pueden obtenerse piezas muy diversas: superficies planas y curvas, roscas, ranuras, dientes de engranajes, etc.

Clasificación de las fresadoras:

La clasificación de las fresadoras suele hacerse con el siguiente criterio:

- Por la posición del husillo de trabajo: horizontales o verticales.

- Por el numero de husillos.

- Por los movimientos de la fresa: simples, universales, paralelas y de planear.

- Por la forma de trabajo: para cualquier tipo de fresado el principio de funcionamiento responde esquemáticamente al expuesto para la fresadora horizontal.

No obstante, según otro criterio, la gran variedad de fresadoras existentes puede reducirse a tres tipos principales:

Fresadora horizontal: Esencialmente consta de una bancada vertical, llamada cuerpo de la fresadora, a lo largo de una de cuyas caras se desliza una escuadra llamada ménsula, o consola, sobre la cual, asu vez, se mueve un carro portamesa que soporta la mesa de trabajo, en la que se fija la pieza que se ha de fresar. En la parte superior de la bancada están alojados los cojinetes, sobre los que gira el árbol o eje principal, que puede ir prolongado por un eje portafresas.

Esta fresadora se llama universal cuando la mesa de trabajo puede girar alrededor de un eje vertical y recibir movimiento automático en sentido vertical, longitudinal y transversal, o al menos en sentido longitudinal.

- Fresadora vertical: Así se llama la fresadora cuyo eje portafresas es vertical. En general es monopolea y tiene la mesa con movimiento automático en sentido vertical, longitudinal y transversal.

- Fresadora mixta: En esta fresadora el husillo portafresas es orientable en cualquier sentido; su posición se determina por medio de dos círculos graduados.

Fresadora universal:

El movimiento del árbol se obtiene por caja de engranajes. La mesa de árbol tiene generalmente tres ranuras en T, para sujetar las piezas, y dos o más canales, para recoger el lubricante de las herramientas. Puede inclinarse, en general, 45º en ambos sentidos; hay, no obstante, modelos en los que puede girar una vuelta entera, permitiendo así fresar las piezas por ambos lados, sin volver a sujetarlas.

Los tres movimientos de la mesa en sentido vertical, longitudi­nal y transversal se pueden efectuar a mano y automáticamente, en ambos sentidos. Topes regulables limitan automáticamente la marcha en el punto deseado. En las manivelas, que sirven para mover la mesa, hay tambores graduados, que permiten ajustes finos. Los movimientos automáticos pueden obtenerse de dos maneras: unas veces, se reciban del árbol de trabajo, mediante poleas escalonadas o caja de velocidades; otras, el avance lo recibe independientemente del movimiento del árbol de trabajo.

Las partes principales de la fresadora universal son las siguientes:

1º) Cuerpo: La fresadora universal debe tener la forma y dimensiones necesarias para alcanzar la máxima rigidez. Su cuerpo va apoyado en una base, que también ha de ser suficientemente rígida. En él se encuentran, normalmente, el motor de acciona­miento y la mayoría de mecanismos y sistemas de engrase y refrigeración.

2º) Puente: Llamado vulgarmente en algunos lugares carnero, es simplemente un elemento de soporte, que suele correr sobre el cuerpo, por unas guías cilíndricas o en forma de cola de milano, que se pueden bloquear fuertemente. En el puente van los soportes del eje portafresas provistos de cojinetes de bronce ajustables y con un sistema de engrase conveniente.

3º) Conjunto de la mesa: Consta de mesa, carro portamesa y ménsula. Sobre la bancada, por unas guías verticales con regletas de ajuste, corre un bastidor llamado ménsula. Sobre la ménsula, en dirección perpendicular al plano de las guías de la ménsula, y horizontalmente, corre un carro portamesa, también sobre unas guías ajustables y, por último, sobre dicho carro, en dirección transversal, corre la mesa propiamente dicha. Si la fresadora es universal, existe entre el carro portamesa y la mesa un soporte giratorio para permitir las diversas posiciones.

Tipos de fresado:

Una clasificación elemental de los mismos sería la siguiente:

1º) Fresado plano o planeado: Es la operación por la cual se hace plana la superficie de una pieza por medio de una fresa. Se realiza con una fresa cilíndrica, preferiblemente con dientes helicoidales interrumpidos, o bien con fresa frontal. Cuando la superficie se estrecha, hasta ser menor que el ancho de la fresa, da buen resultado la fresa cilíndrica.

Para que el trabajo sea satisfactorio es necesario que la fresa esté perfectamente afilada y tenga diámetro uniforme en toda la longitud. De no ser así, la superficie podrá quedar plana, pero no horizontal. También es necesario que el eje principal esté exento de juego radial y axial, y que la fresa se fije en el lugar y sentido más apropiado, para evitar deformaciones y vibraciones. Con las fresas de plato o frontales se pueden planear grandes superficies en sucesivas pasadas.

Para el desbaste se emplean preferentemente platos de cuchillas escalonadas en altura, y para el acabado, cuchillas de igual altura. Para lograr una superficie perfectamente plana, es necesario que el eje del husillo portafresas esté perfectamente perpendicular, respecto a la superficie. De no ser así, las superficies pueden quedar cóncavas o con escalones o superficies onduladas, cuando se dan varias pasadas.

2º) Ranurado: El ranurado, o ejecución de ranuras, puede ser:

a) Ranurado simple o fresado de ranuras abiertas: Se emplean para el ranurado fresas de tres cortes. El ancho de la ranura simple resultará algo mayor que el de la fresa empleada, debido al cabeceo o descentramiento lateral. Por tanto, en los trabajos de precisión se cuidará mucho el centrado de la fresa.

b) Fresado de ranuras T: De acuerdo con el número de piezas a construir pueden ser varios los métodos empleados para realizar esta clase de ranuras:

- Con aparato vertical: Se fresa la parte recta de la ranura, con fresa cilíndrica de mango; después, con fresa especial, la parte ancha de la misma sin mover la pieza.

- Sin aparato vertical: Se fresa la ranura recta, con fresa de tres cortes; luego se coloca la pieza a 90º y se elabora la T con la fresa correspondiente, ajustada directamente sobre el husillo de la fresadora.

- Método mixto: Se hace la ranura inicial, como en el caso anterior, con la fresa de tres cortes y eje normal. Se desmonta la fresa y se coloca el aparato vertical, con la fresa especial para la ranura de T.

c) Ranurado equidistante: Este ranurado puede darse en piezas planas o en piezas redondas. Para las primeras, se emplean divisores lineales o los tambores de la mesa; para las segundas, los divisores circulares.

- Ranurado equidistante en piezas planas: Cuando la serie de ranuras o la longitud de la pieza lo permiten, éstas se pueden hacer con una fresa apropiada a la forma, montada sobre un eje normal. El desplazamiento de una ranura a otra se realiza con el tambor del carro transversal. Y, si se desea mayor precisión, es conveniente emplear un comparador de reloj.

- Ranurado equidistante en piezas circulares: El montaje de la pieza se hace al aire o entre puntos. Antes de empezar la primera ranura, conviene hacer girar el divisor en el sentido que se va a emplear para pasar de una ranura a otra, a fin de quitar el juego entre visinfín y la rueda helicoidal del aparato. Si durante la maniobra se sobrepasase el punto justo, aunque no fuere más que en una pequeña magnitud, hay que girar hacia atrás un espacio suficientemente grande, a fin de eliminar el juego.

3º) Fresado de chaveteros: Los chaveteros pueden ser abiertos o cerrados luego tendremos:

a) De chavetero abierto: Es un trabajo similar al de cualquier ranura simple. Se elige una fresa de tres cortes y de ancho adecuado; si no está perfectamente centrada lateralmente, se corre peligro de que el ancho resulte mayor del tolerado. Si se trata de una sola ranura, se puede emplear una fresa algo más estrecha y dar dos pasadas; mas, para varias ranuras, no sería rentable. En todo chavetero es primordial, además del ancho, el centrado lateral, para el buen funcionamiento de las chavetas.

b) De chavetero cerrado: La fresa empleada es frontal de vástago, con mango cilíndrico o cónico, con dos o más dientes.

4º) Corte con sierra circular: Se puede considerar como un ranurado de gran profundidad y pequeña anchura. Las fresas sierras de disco son herramientas delicadas. Por ello debe tenerse en cuenta:

- Que giren bien centradas y montadas entre dos platos de igual diámetro.

- Que se afilen con frecuencia.

- Que se utilicen las del número apropiado de dientes (dientes finos para materiales duros).

- Que la pieza esté bien sujeta.

- Una causa frecuente de rotura es el exceso de profundidad de pasada, con las fresas de pequeños dientes, debido a que la viruta, al no tener salida, tiene que acumularse en el hueco del diente. Si el volumen arrancado en cada pasada es mayor que el hueco, se producirá la rotura. La acumulación de la viruta, de sucesivas pasadas, puede dar lugar a igual resultado si queda adherida a la sierra. Para evitar estas roturas, no hay más remedio que reducir la pasada y emplear lubricante no pegajoso, con un chorro abundante y fuerte, para lograr una limpieza completa.

- La fijación de la pieza también es importante. Al ir llegando al final del corte, las partes separadas no deben tender a cerrarse contra la fresa, aprisionándola.

5º) Fresado de perfiles: El fresado de un perfil especial se puede conseguir: a) con una combinación apropiada de fresas sobre el mismo eje y b) con una sola fresa de forma conveniente y dientes destalonados. La primera solución se utiliza para perfiles quebrados y la segunda para perfiles curvos.

6º) Fresado de polígonos: Si el polígono que se ha de fresar está convenientemente torneado, como sucede en la mayoría de los casos, se puede emplear una fresa plana y un eje portafresas normal. Cuando el trabajo propuesto no permita la salida de la fresa cilíndrica, se emplea el aparato vertical y fresa frontal.

Otra forma de clasificar los distintos tipos de fresado es según que el eje de la fresa permanezca paralelo o perpendicular a la superficie de la pieza, entonces el fresado se designa cilíndrico o frontal. En el primer caso la fresa trabaja con los dientes periféricos solamente, arrancando virutas de espesor variable (en forma de coma); mientras que en el fresado frontal trabajan los dientes periféricos y los frontales, aunque éstos últimos, sólo para afinar. Las virutas son, en este caso, de espesor uniforme.


Dentro del fresado cilíndrico caven dos formas: en contradirección y el fresado paralelo. En el primer caso los dientes van al encuentro de la pieza, que avanza en sentido opuesto. Cuando entran en contacto, se produce primero un deslizamiento del filo sobre la superficie de trabajo, la cual comprime a aquél hasta que, finalmente, se inicia el arranque de viruta, que va aumentando paulatinamente de espesor. Esto supone un rozamiento fuerte del útil, con el calentamiento consiguiente del mismo. En el fresado paralelo la fresa ataca el material, formando la viruta por el lado mas grueso. Aquí no se produce aplastamiento del útil, y por tanto, el desgaste de la herramienta es menor.



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