tema 3 - fresado
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PROCESOS DE MECANIZADO-FRESADO
PROCESOS DE MECANIZADO-FRESADO Con el nombre genérico de fresado se conoce al conjunto deoperaciones de mecanizado que pueden efectuarse en lamáquina-herramienta denominada fresadora. La fresadora esuna de las máquinas-herramientas más versátiles y útiles enlos sistemas de manufactura. Las fresas son máquinas degran precisión, se utilizan para la realización de desbastes,afinados y súper acabados.
El fresado permite mecanizar superficies planas, ranuras,engranajes e incluso superficies curvas o alabeadas.
Constituye, junto con el torneado, el grupo de operacionesmayoritariamente empleadas en el mecanizado.
El movimiento principal en el fresado es de rotación, y lolleva la herramienta o fresa.
PROCESOS DE MECANIZADO-FRESADO Los movimientos de avance y penetración son generalmenterectilíneos, pudiendo llevarlos la herramienta o la piezasegún el tipo de máquina-herramienta y la operaciónrealizada.
El fresado es una operación decorte interrumpido: los dientes dela fresa entran y salen del trabajodurante una revolución. La fuerzade corte y la potencia no sonconstantes.
Dientes sometidos a fuerzas deimpacto y choque térmico en cadarotación.
PROCESOS DE MECANIZADO-FRESADO El material de la herramienta y la geometría del cortadordeben diseñarse para soportar estas condiciones.
La herramienta empleada (fresa) es multifilo. Cada filotrabaja intermitentemente. La sección de viruta es variable.
• Rotativo
• Herramienta
Movimiento fundamental de corte:
• Rectilíneo
• Pieza o Herramienta
Movimiento fundamental de avance
Ventajas del fresado:
Alta eficiencia demecanizado.
Buen acabadosuperficial.
Precisión y flexibilidad enla producción de formas.
PROCESOS DE MECANIZADO-FRESADO Aunque existen diversos tipos de fresadoras que incorporanciertas particularidades, una fresadora puede seresquematizada como uno de los dos tipos mostrados acontinuación:
Esquema de fresadora horizontal (a) y fresadora vertical (b).
PROCESOS DE MECANIZADO-FRESADO Husillo: lugar de montaje de la herramienta.-Debe producir el par necesario para generar el corte.
Mesa: lugar de montaje de la pieza.-Entre mesa y husillo se posibilitan movimientos en los 3 ejes.
PROCESOS DE MECANIZADO-FRESADO Clasificación de las máquinas fresadoras:
Máquina Característica Limitación
Fresadora
horizontal
La fresa se coloca sobre un eje horizontal,
que se ubica en el husillo principal. Realiza
trabajos de desbaste o acabado en línea
recta, generando listones o escalones. La
herramienta trabaja con su periferia como
se muestra en la figura de fresado
cilíndrico.
La limitación de esta
máquina es la profundidad a
la que puede trabajar, ya que
ésta dependerá de la
distancia de la periferia de la
herramienta, al eje de la
máquina.
Fresadora
vertical
La fresa se coloca en un husillo vertical,
éste al girar produce el movimiento
principal. La herramienta trabaja con su
periferia y con la parte frontal como se
muestra en la figura de fresado frontal.
La limitación de esta
máquina es la fuerza
perpendicular a la que se
puede someter la fresa por
la mesa de trabajo, para
lograr el avance.
Fresadora
Universal
Es la combinación de una fresa horizontal y
una vertical. Tiene un brazo que puede
utilizarse para ubicar fresas en eje
horizontal y un cabezal que permita las
fresas verticales.
Su limitación es el costo y el
tamaño de las piezas que se
pueden trabajar.
PROCESOS DE MECANIZADO-FRESADO Clasificación de las máquinas fresadoras:
PROCESOS DE MECANIZADO-FRESADO Tipos de fresado:
1. F
resa
do
Fro
nta
lAvance
perpendicular al eje de giro
Profundidad de corte en dirección
axial
Corte producido por los filos periféricos
Acabado superficial producido por los
filos de la cara frontal
2. F
resa
do
peri
féri
co
o
cilín
dri
co
Avance perpendicular al eje
de giro
Profundidad de corte en dirección
radial
Corte producido por los filos periféricos 3
. Avan
ce a
xia
l
Avance y profundidad de
corte en dirección axial
Corte producido por los filos de la
cara frontal
Generalmente taladra hasta la
profundidad y luego se avanza
radialmente
PROCESOS DE MECANIZADO-FRESADO Tipos de fresado:
PROCESOS DE MECANIZADO-FRESADO Tipos de fresado:
Fre
sad
o e
n O
po
sició
n Dirección de avance de la pieza opuesta a la de
rotación de la fresa en el área de corte
El espesor de la viruta comienza en cero e
incrementa su espesor al final del corte
Fuerzas tienden a empujar la pieza fuera de la mesa
Fre
sad
o e
n
co
nco
rdan
cia
(p
ara
lelo
) Dirección de avance de la pieza en la misma que la de rotación de la fresa en
el área de corte
El espesor de la viruta va disminuyendo desde el
comienzo del corte hasta el final del corte
Preferible cuando lo permitan la máquinas-
herramienta, los amarres y la piza de trabajo
HERRAMIENTA DE LA FRESADORA
MODOS DE SUJECIÓN DE LAS PIEZAS EN EL FRESADO.
• La pieza se sujeta por presión
• Accionamiento mecánico, neumático o hidráulico
• Tipología en función a los grados de libertad:
• Mordaza sencilla
• Mordaza giratoria
• Mordaza universal
Modo 1. Sujeción con mordazas o tornillos de máquina
• El plato permite sujetar la pieza y tiene la posibilidad de giro
• Permite trabajar con distintas orientaciones
• Permite procesos de torno-fresado
• Sujeción de pieza similar a la del torneado:
• Al aire
• Entre plato y punto
• Entre puntos
Modo 2. Sujeción con platos divisores
Objetivos:Inmovilización correcta de la piezaAccesibilidad para absorber los esfuerzos del mecanizadoProtección contra deformaciones para la piezaTiempos de amarre y desamarre cortos
MODOS DE SUJECIÓN DE LAS PIEZAS EN EL FRESADO.
• Empleado para piezas grandes
• La pieza se fija mediante el uso de bridas, tornillos, calzos, cuñas, etc.
• Importante direccionar adecuadamente los esfuerzos
Modo 3. Sujeción directa sobre la mesa
• Basados en una placa base con agujeros o ranuras
• Los elementos de sujeción (bridas, posicionadores, etc. Están estandarizados)
• Sistema flexible, adaptable a multitud de piezas
• Debido a la estandarización, son configurables por CAD.
Modo 4. Sistemas de sujeción modulares
Objetivos:Inmovilización correcta de la piezaAccesibilidad para absorber los esfuerzos del mecanizadoProtección contra deformaciones para la piezaTiempos de amarre y desamarre cortos
OPERACIONES DE FRESADO.
OPERACIONES DE FRESADO.
• Intención: generar superficies planas
• Planeado en escuadra: se utiliza una fresa para planear con ángulo de posición de 90°
• Por lo general es más ventajoso utilizar un ángulo menor
Planeado y planeado en escuadra
OPERACIONES DE FRESADO.
• Fresado fundamentalmente lateral, con capacidad de profundidad de corte (planeado)
• Caso particular: canteado, fresado completamente lateral
• Espesor y profundidad de los cortes determinan el tamaño de la herramienta
• Problema importante de evacuación de viruta (aire comprimido, líquido refrigerante)
• Distintos tipos de fresas en función de la profundidad de corte requerida
Escuadrado y canteado
OPERACIONES DE FRESADO.
• Taladrado hasta una determinada profundidad y fresado posterior
• O bien fresado en rampa en varios cortes
• Para taladrar es necesario que los filos de corte atraviesen el centro de la herramienta
• Fresas muy polivalentes: aplicables a taladros y/o ranurados
Alojamientos o vaciados
OPERACIONES DE FRESADO.
• Fresas para ranurar con filo de corte redondo, necesario para mecanizado continuo de formas convexas y cóncavas
• Fresas de punta esférica
• Fresas de plaquitas redondas (limitaciones)
Copiados o contornos
OPERACIONES DE FRESADO.
• Se utilizan fresas de disco en lugar de fresas de ranurar
• Diferencia: relación profundidad/longitud
• Esfuerzo de corte sólo en una pequeña parte de los dientes: vibraciones
• Solución: volantes de inercia
Ranuras y cortes
OPERACIONES DE FRESADO.
• Operaciones típicas: chaflanes o cortes en forma de V
• Normalmente herramientas específicas
• A veces herramientas de planear o ranurar mediante giro el husillo
• En ocasiones se emplean limas (trabajo por abrasión)
Chaflanes y perfiles
OPERACIONES DE FRESADO.
• Combinación de ambos procesos
• Una fresa rotativa mecaniza una pieza que gira
• Aplicaciones:
• Formas excéntricas (cigüeñales, etc.)
• Piezas con elementos que sobresalen
• Piezas que no pueden girar a gran velocidad
Torneado-Fresado