Fresadora

Fresadora
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Máquina herramienta para elaborar superficies planas y curvilineas.
Fresadora. Máquina herramienta utilizada para realizar cortes por arranque de viruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte denominada fresa

Máquinas herramienta

Las máquinas herramienta tienen la misión fundamental de dar forma a las piezas por arranque de material.
El arranque de material se realiza gracias a una fuerte presión de la herramienta sobre la superficie de la pieza, estando la pieza, la herramienta o ambas animadas de movimiento.

Clasificación

Según sea la naturaleza del movimiento de corte, las máquinas herramienta se clasifican en:

  • Máquinas herramienta de movimiento rectilíneo: Cepillo. Mortajadora. Brochadora.
  • Máquinas herramienta de movimiento circular.

- mediante el movimiento circular de la pieza: Torno Paralelo, Torno Vertical

- mediante el movimiento circular de la herramienta: Taladradora. Mandrinadora. Fresadora

La fresadora

Es una máquina herramienta donde el movimiento de corte, que es circular que corresponde a la herramienta (fresa).
La pieza posee el movimiento de avance y se puede desplazar en varios sentidos, siguiendo diversas trayectorias, lo que le permite obtener piezas de las más variadas formas geométricas, como:

  • Piezas poliprismáticas
  • Piezas ranuradas y taladradas
  • Engranajes
  • Levas helicoidales y espiroidales
  • Etc.

Ejes de movimiento en la fresadora

Eje Z de movimiento:
En este eje, que es el que posee la potencia de corte, va montada la herramienta cortante y puede adoptar distintas posiciones según las posibilidades del cabezal.
Eje X de movimiento:
Este eje es horizontal y paralelo a la superficie de sujección de la pieza.
Eje Y de movimiento:
Este eje forma con los ejes Z y X un triedro de sentido directo.

Caracteristicas técnicas de la fresadora

Características generales:
Clase de fresadora: vertical, horizontal, universal.
Naturaleza del cabezal: birrotativo.
Columna: de guías rectangulares.

Características de capacidad:
Superficie útil de la mesa.
Curso longitudinal de la mesa.
Curso transversal del carro.
Curso vertical de la ménsula.
Conicidad normalizada del eje porta-fresas.

Características de trabajo:
Potencia de los motores.
Gama de velocidades de giro del eje principal.
Gama de velocidades de avance: longitudinal, transversal y vertical.

El estadounidense Eli Whitney en 1818 creó la primera máquina de fresar, Esta máquina se conserva actualmente en el Mechanical Engineering Museum de Yale. También en la década del 1830, la empresa Gay Silver construyó una fresadora que incorporó un mecanismo de regulación vertical, además de un soporte para el husillo portaherramientas.

A mediados de 1848 el ingeniero americano Frederick. W. Howe construyó para la empresa Robbins Lawren
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ce la primera máquina fresadora universal, que incorporaba un mecanismo para el copiado de perfiles. En ese mismo año sale al mercado la fresadora Lincoln, que incorporó un carnero cilíndrico regulable en sentido vertical. A mediados del siglo XIX se inició la construcción de fresadoras verticales. En el Museo Conservatoire National des Arts et Métiers de París, se conserva una máquina fresadora vertical construida en 1857.
La primera máquina fresadora universal que se equipó con plato divisor y que permitía la fabricación de de piñones con engranajes rectos y helicoidales fue construida por Brown Sharpe en 1853 y fue presentada en la Exposición Universal de París de 1867.

Tipos de fresadoras

Fresadora simple: Es la más elemental. Tiene un eje porta fresa horizontal. La mesa tiene un desplazamiento vertical accionada por un tornillo y sobre ésta se desplaza el carro paralelamente al eje porta fresa. Es de sencilla construcción y manejo simple. Se usa más ventajosamente que las fresadoras universales, para trabajos pesados, ya que el carro ofrece mayor longitud de guías, lo que da mayor estabilidad y evita el rápido desgaste de éstas. El avance del carro es automático, no así el movimiento de la mesa que se hace a mano. Las distintas velocidades necesarias se obtienen mediante una caja de velocidades en el cabezal cuando en las antiguas se obtenía mediante un cono con poleas.

Fresadoras universales: Son similares a las fresadoras planas, diferenciándose de éstas en que el carro es giratorio alrededor de un eje vertical. Este tipo de fresadoras no es adecuado para trabajos pesados, porque las guías de la corredera son cortas, a fin de que el carro al girar no tropiece con el cuerpo. De esta manera, además de la poca estabilidad del carro daría lugar a un rápido desgaste en forma convexa, de las guías. También poseen caja de velocidades y son accionadas por un motor individual.

Fresadoras planas: Al igual que los anteriores tiene el eje porta-fresa en forma horizontal. La mesa consiste en una verdadera bancada sobre la que se desliza el carro que es de gran longitud y similar a los de las máquinas de cepillar. La bancada en este caso es fija, y es el cabezal completo el que tiene desplazamiento vertical. El eje porta-fresa tiene un soporte exterior cuya altura se gradúa junto al cabezal. El carro tiene dos movimientos: transversal y longitudinal, los cuales se efectúan automáticamente.

Fresadoras verticales: Este tipo de fresadoras, tiene el cabezal muy semejante a las máquinas de taladrar. La mesa tiene movimiento vertical, sobre la cual se desliza el carro que tiene desplazamiento transversal y longitudinal. En algunas máquinas de este tipo, el carro es giratorio, igual que en las fresadoras universales. EL eje porta-fresa también puede desplazarse verticalmente. Este tipo de máquina es muy empleado para acanalado y rasurado, por la disposición del eje. En los demás mecanismos difiere muy poco de los demás tipos de fresadoras.

Fresadoras especiales: Fresadoras a desarrollo. Se usan principalmente para la contracción de engranajes cilíndricos y helicoidales, coronas y sus correspondientes tornillos sinfín, platos para transmisión a cadena, etc.

Fresadoras copiadoras: En el caso de reproducir figuras o grabados, se usan las fresadoras grabadoras o copiadoras. Algunas de estas fresadoras se utilizan para grabar planos, pues tienen movimiento únicamente en sentido horizontal. Existen otro tipo de maquina de gran emplazamiento que se utiliza para copiar piezas en tres dimensiones. Tiene una gran aplicación en la construcción de matrices, estampas y coquillas para fundir metales.

La fresa

En principio la fresa no es más que una reunión de herramientas (de corte, filos), dispuestas en cuerpo cilíndrico. Cada una de éstas herramientas en el cuerpo se llaman dientes. Este cuerpo trabaja montado en el husillo, que hace girar la fresa en torno a su eje de simetría, lo cual hace que la superficie a trabajar esté siempre en un continuo ataque de los dientes de la fresa. La velocidad de trabajo de las herramientas está limitada por su grado de calentamiento. Pero en el caso de la fresadora los dientes están en contacto con la pieza por un tiempo pequeño y el resto del tiempo “está en el aire”. Por lo que, podemos ver que la fresa puede trabajar a alta revoluciones sin que su calentamiento sea excesivo para no poder obtener un buen acabado y a su vez no dañar la herramienta.

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Fresas cilíndricas: Su mango es cilíndrico y se cogen a la máquina mediante pinzas. Su forma de trabajo es parecido a la broca, pero con un poder de corte mayor y que no hacen agujeros sino que mecanizan ranuras, chaveteros, avellanados, entre otros tipos de cortes. Las más empleadas de este tipo de brocas tienen 2 ó 4 labios. Una variante de estas fresas son las que tienen forma de T y son empleadas para el mecanizado de ranuras y chaveteros.

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Fresas circulares: Estas fresas tienen forma de disco con un agujero central que se acopla al eje portafresas, el cual permite el movimiento circular, suelen ser de acero rápido y la forma de los dientes les permite que sean capaces de cortar de forma frontal y lateral al mismo tiempo. Su poder de corte es mayor que el de las cilíndricas, porque tienen muchos más dientes y es más fuerte su sujección en el eje portafresas. Cuando el filo está deteriorado pueden ser afiladas en máquinas especiales de afilar fresas.

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Fresas de plato: Las fresas de plato son las fresas más populares en las fresadoras porque se emplean en las tareas de cubicaje de las piezas cúbicas, es decir la mecanización y planeado de las caras que componen las piezas cúbicas. Estas piezas a veces son de grandes dimensiones y tienen grandes superficies que tienen que ser planeadas. Para mecanizar estas piezas de gran tamaño se utilizan fresadoras con cabezal vertical, a las cuales se les acopla una fresa de plato tan grande como sea posible para mecanizar la pieza deseada de una sola pasada. Estas fresas de plato son de plaquetas de metal duro (widia) porque permiten su reposición de una forma rápida y porque pueden trabajar a velocidades de corte elevadas.

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Fresas madre: Para la fabricación en serie de engranajes se utilizan unas máquinas especiales donde se pueden tallar con exactitud y rapidez todo tipo de engranajes que se utilizan en la industria. Para el tallado de engranajes cónicos helicoidales las fresas y las máquinas son de una gran dificultad constructiva y por eso solo hay dos o tres fabricantes mundiales de este tipo de máquinas.

Conocimientos fundamentales del fresador

  • Conocimientos básicos sobre las propiedades de los materiales e insumos a utilizar.
  • Conocimientos sobre el proceso de fresado.
  • Conocimientos básicos de electricidad.
  • Conocimientos generales sobre seguridad e higiene industrial.
  • Conocimientos generales sobre Calidad y producción.
  • Conocimientos de dibujo técnico y lectura de planos.
  • Conocimientos de nomenclatura y simbología normalizada.
  • Conocimientos sobre unidades de medidas.

Fuentes