Informe de Fresado

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA

PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA INDUSTRIALPROCESOS MECANICOS

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INFORME DE FRESADORA

Juan David Suarez [email protected]

Edna Lizeth Torres Garcí[email protected]

Gustavo Hernández Pinzó[email protected]

OBJETIVOS

Por medio de este informe se busca conocer las maquinas herramientas que hay en el taller como lo son las fresadoras, entendiendo sus procesos y operaciones para futuros trabajos en la práctica.

RESUMEN

Este informe se basa en dar una contextualización teórica del reconocimiento del fresado, sus operaciones y características generales. Además, permite reconocer los diversos tipos de fresas y el uso que se les da a estas.Por último, se dará un acercamiento a las maquinas herramientas fresadoras, en la cuales se abarcara las partes y diferentes tipos de esta en la actualidad.

PALABRAS CLAVE:

Fresa, viruta, dientes, ménsula, bastidor.

ABSTRACT

This report is based on giving a theoretical contextualization recognition milling operations and general characteristics. In addition, to recognize the different types of strawberries and use given to these.Finally, we give an approach to the milling machine tools, in which the parties covering different types of this today.

KEY WORDS:

Strawberry, shaving, teeth, bracket, frame.

1. INTRODUCCION

Este informe se basa en dar una contextualización teórica del reconocimiento del fresado, maquinas y herramientas relacionadas con este proceso, con el fin de generar un conocimiento teórico sobre las practicas efectuadas en el taller, para así darle mayor profundidad a los objetivos de la asignatura.

2. EL FRESADO

El fresado es una operación de maquinado en la cual se hace pasar una pieza de trabajo enfrente de una herramienta cilíndrica rotatoria con múltiples bordes o filos cortantes.

Mediante el fresado puede proveerse a piezas de los más diversos materiales como, acero, fundiciones de hierro, metales no férreos, materiales sintéticas, además de piezas de superficie plana o curva, entalladura, ranura, dentado, etc. Además de esto, la superficie de las piezas fresadas puede ser desbastada o acabada. Las piezas que hayan de tener una mejor calidad superficial, como por ejemplo, las guías de maquinas – herramientas, se trabajan frecuentemente por esmerilado o rectificado.

2.1. PROCESO DE FRESADO

El proceso de fresado se hace por arranque de viruta por medio de la rotación de la fresa cuyos filos están dispuestos en forma circunferencial.

La fresa es una herramienta de varios filos. Para poder introducir en el material, los filos de la fresa tienen forma de cuña. El movimiento de rotación de la fresa se llama movimiento de rotación principal o de corte. Para conseguir el espesor de viruta ejecuta la pieza un movimiento de avance, lineal.

Durante el fresado cada filo no está nada más que durante una parte de la revolución de la fresa, dedicado

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al arranque de viruta. El resto de tiempo el diente gira en vacio y puede refrigerarse. El trabajo del útil no es, por lo tanto, tan fuerte como en el caso del útil de torno cuyo filo está continuamente cortando.

Figura 1. Proceso de fresado. a) Movimiento de avance; b) movimiento principal; c) camino de trabajo de un

diente de fresa.

2.2. OPERACIONES DE FRESADO

En el procesos de fresado se puede considerar dos tipos de operaciones, que a su vez, cada uno llegara a la realización de varios procesos específicos. Entre estas están:

2.2.1. FRESADO PERIFÉRICO O PLANO

Es aquel donde el eje de la herramienta es paralelo a la superficie de la pieza de trabajo y se realiza por los bordes de corte en la periferia exterior del cortador. Además, hay otros procesos que se realizan por este método:

a. Fresado de placa

La forma básica de fresado periférico en la cual el ancho de la fresa se extiende más allá de la pieza de trabajo en ambos lados

Figura 2. Fresado de placa

b. Ranurado

En el cual el ancho de la fresa es menor que el ancho de la pieza de trabajo, creando una ranura en el trabajo; cuando la fresa es muy delgada se puede usar esta operación para tallar ranuras angostas o para cortar una pieza de trabajo en dos, llamado fresado aserrado.

Figura 3. Ranurado

c. Fresado lateral

En el cual la fresa maquina el lado de una pieza de trabajo

Figura 4. Fresado lateral

d. Fresado paralelo simultaneo

El cual es el mismo que el fresado natural, excepto porque el corte tiene lugar en ambos lados del trabajo

Figura 5. Fresado paralelo simultaneo

Además de esto, el fresado periférico tiene dos tipos de movimiento, el fresado ascendente y el fresado descendente.

a. En el fresado ascendente la dirección del movimiento de los dientes de la fresa es opuesta a la dirección de avance cuando se está arrancando viruta, y por la cual, la viruta formada por cada diente del cortador comienza muy delgada y va aumentando su espesor durante el

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paso del diente. Es por tal motivo que hay una tendencia a levantar la pieza de trabajo al salir los dientes del cortador del material.

Figura 6. Fresado ascendente

b. El fresado descendente, la dirección del movimiento de los dientes de la fresa es la misma que la dirección de avance cuando se está arrancando viruta, y en la cual, empieza con una viruta gruesa y se va reduciendo a medida que avanza el corte.

Figura 7. Fresado descendente

Las diferencias entre estos dos movimientos son que la longitud de la viruta en el fresado descendente es menor que la que en el fresado ascendente, por lo que lleva a una reducción del trabajo por volumen de material cortado, lo cual tiende a incrementar la vida de la herramienta en el fresado descendente.

2.2.2. FRESADO EN LA CARA O FRESADO FRONTAL

Es aquel donde el eje de la fresa es perpendicular a la superficie de trabajo y el maquinado se ejecuta cortando las orillas, tanto en el extremo como fuera de la periferia de la fresa. Así mismo, tiene diversas formas, las cuales son:

a. Fresado frontal convencional

En el que el diámetro de la fresa es más grande que el ancho de la pieza de trabajo, de tal manera que la fresa sobrepasa al trabajo en ambos lados.

Figura 8. Fresado frontal convencional

b. Fresado frontal parcial

En el que la fresa sobrepasa al trabajo solamente en un lado.

Figura 9. Fresado frontal parcial

c. Fresado terminalEn el cual el diámetro de la fresa es menor que el ancho del trabajo, de manera que se corta una ranura dentro de la pieza.

Figura 10. Fresado terminal

d. Fresado de perfiles

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Es una forma de fresado terminal en el cual se corta una pieza plana de la periferia.

Figura 11. Fresado de perfiles

e. Fresado de cavidades

Otra forma de fresado terminal usado para fresar cavidades poco profundas en piezas planas.

Figura 12. Fresado de cavidades

f. Fresado de contorno superficial

En el cual una fresa con punta de bola (en lugar de una fresa cuadrada) se hace avanzar hacia delante y hacia atrás, y hacia un lado y otro del trabajo, a lo largo de una trayectoria curvilínea a pequeños intervalos para crear una superficie tridimensional

Figura 13. Fresado de contorno superficial

2.3. LA FRESA

2.3.1. QUE ES LA FRESA

Son herramientas rotatorias de corte de dientes múltiples, generalmente fabricadas con acero de alta velocidad (High Speed Steel) o carburos sintetizados.

Una fresa se especifica por medio de

a. El tipo de fresab. El diámetro exteriorc. El anchod. El tamaño del zanco

2.3.2. CLASIFICACION DE LAS FRESAS

Las fresas se clasifican de acuerdo a las operaciones que realiza por:

a. Fresas cilíndricas

Es un contador con forma de disco que tiene dientes en su circunferencia. Las fresas más utilizadas son de dientes rectos y las de dientes helicoidales.

Figura 14. Fresas cilíndricas. a) Fresa cilíndrica de dientes rectos; b) fresa

cilíndrica helicoidal.

b. Fresa de corte lateral

Una fresa de corte lateral se parece a una fresa cilíndrica, excepto que sus dientes están en el costado. Son usadas para fresar costados y cortar ranuras, puede tener dientes planos, helicoidales o alternos.

Figura 15. Fresas de corte lateral.

c. Fresas angulares o axiales

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Se llama así a todas las fresas que tiene sus dientes de corte en ángulo con respecto al eje de rotación. Las fresas angulares se clasifican como simples o dobles.

a) b)Figura 16. Fresas angulares o axiales. a) fresa angular

simple; b) fresa angular doble.

d. Sierras para ranurar

Estas son fresas muy delgadas, cuyo espesor varia de 0.5 a 5 mm. Se utilizan para cortar ranuras profundas y dividir materiales en piezas. Estas fresas son más delgadas en el centro que en el extremo para dar un claro y reducir fricción.

Figura 17. Sierra para ranurar.

e. Fresas para formado

Son fresas diseñadas para cortar formas definidas se les conoce como fresas de formado. Estas fresas de acuerdo con su forma se pueden clasificar en convexas o cóncavas, fresas para engranajes, estirado o redondear esquinas.

a) b)

Figura 18. Fresa para formado. a) fresa convexa; b) fresa cóncava.

f. Fresas radiales

Una fresa radial tiene una forma similar a un escariador. Es un instrumento que tiene sus dientes en su extremo. Tiene dientes de corte en su periferia y se utiliza para fresar superficies planas, ranuras o perfiles.

Figura 19. Fresa radial.

g. Fresas para ranuras T

Se utiliza para cortar ranuras con forma T, similares a las de la mesa de fresado. Las fresas Woodruff para chavetas son fresas especiales para ranuras T que cortan chavetas en flechas y husillos.

Figura 20. Fresa para ranuras T.

2.4. LA FRESADORA

2.4.1. QUE ES LA FRESADORA

La fresadora, inventada por Eli Whitney en 1818, lleva a cabo operaciones de corte sobre una pieza de trabajo con un cortador giratorio que se hace avanzar contra ella.

La fresadora es la maquina más versátil para maquinar superficies planas o con forma, con excelente acabado y precisión. Las diversas operaciones que se pueden realizar en ella son corte de ángulos en piezas de trabajo, ranuras, dientes de engranajes, perforado y maquinado de la superficie.

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2.4.2. PARTES DE LA FRESADORA

Las partes generales de cualquier fresadora son:

a. Bastidor o Base

Es el punto de apoyo en el suelo de la máquina herramienta. Por tanto, la parte que sirve de sostén y reposo del resto de la fresadora. Se trata de un cajón, de forma generalmente rectangular, con base reforzada; muy similar al de los que pueden verse en una fundición.

b. Husillo de trabajo o Eje portafresa

Una de las partes más importantes de la máquina. Es la parte que sostiene la herramienta de corte y la que la dota de movimiento. Por medio de una caja de transmisión o de velocidades, el husillo recibe el movimiento que hará llegar a la fresa.

Es hueco y termina en una hembra cónica normalizada, de 3.5 pulgadas por pie, en el extremo frontal. Está montado en cojinetes antifricción, adecuados. Fijado en un brazo corredera que se ajusta a la columna y que le permite situarse en la posición que requiera, para cualquier longitud a la que se desee trabajar.

c. Mesa

Sirve de sostén a las piezas que van a labrarse. Dichas piezas pueden estar montadas directamente sobre ella o a través de accesorios de fijación. Con el fin de poder fijar dichos accesorios, la mesa está provista de ranuras T, donde se alojan los tornillos de fijación. Puede moverse transversalmente, junto con el carro transversal que la guía, o longitudinalmente, sobre el carro. Esto es lo que permite que la pieza a trabajar pueda moverse, sobre el carro, transversal, longitudinal y verticalmente.

d. Carro transversal o Porta mesa

Es una estructura de fundición, rectangular, sobre la que descansa la mesa. Su movimiento transversal, (consecuentemente, también el movimiento de la mesa que descansa sobre él), ocurre en un plano horizontal. Está ensamblado a la consola por medio de unas guías. Se desliza sobre ella a mano, por medio de tuerca y tornillo; o automáticamente, por medio de la caja de avances.

e. Ménsula. Es un dispositivo ajustado a la cara frontal de la columna, por medio de unas guías. Por éstas, se desplaza verticalmente, gracias a un tornillo que puede ser operado a mano o mecánicamente. La ménsula se encarga de sostener el carro y la mesa.

2.4.3. TIPOS DE FRESADORA

a. Fresadora horizontal

Es una fresadora que consta de un husillo de fresado montado horizontalmente, el cual, con la ménsula, la mesa y la transmisión principal, van apoyados sobre el bastidor. El husillo se apoya sobre robustos rodamientos para operaciones suaves, y así mismo, cuenta con un cabezal con conos internos y externos para montar fresas.

El movimiento rotatorio del husillo es generado por la transmisión principal, generalmente por engranajes o correa, lo que permite la variación de velocidades por medio de palancas. El avance de la pieza se debe a la mesa, que se puede mover hacia arriba y abajo, hacia adelante y atrás, de derecha a izquierda y viceversa.

Son adecuadas para trabajos generales de fresado, como acabado de superficies, corte de engranajes o de cuñas y Ranurado.

Figura 21. Fresadora horizontal.

b. Fresadora vertical

Consta de un husillo de fresado montado verticalmente en el cabezal de fresado, que tiene una escala provista en grados y se puede hacer girar y ajustar a cualquier posición

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oblicua. La diferencia entre esta y la fresadora horizontal, es la dirección del husillo. Generalmente esta fresadora es utilizada para trabajos de fresado de extremos con fresas radicales y para producir superficies planas.

Figura 22. Fresadora vertical

c. Fresadora universal

Son similares a las fresadoras horizontales, la diferencia radica en el movimiento giratorio adicional de la mesa, con un cabezal de indización o divisor localizado en el extremo de la mesa. Sirve para cortar espirales, engranajes y levas además de las operaciones de fresado normal.

Figura 23. Fresadora universal.

d. Fresadora omniversal

Se puede considerar como una modificación de la fresadora horizontal, en la cual consta de dos husillos, uno de los cuales se encuentra en el plano horizontal, mientras que el otro va

montado en un cabezal giratorio universal, además de que la ménsula también se puede girar en el plano horizontal, lo que permite realizar un gran número de operaciones.

e. Fresadora plana o de banca fija

En esta fresadora la mesa se monta sobre una bancada fija en lugar de un carro y una ménsula, como en el caso de la fresadora plana. Debido a que la bancada es fija, no puede moverse hacia arriba, hacia abajo o lateralmente. El cabezal del husillo porta los husillos, que pueden moverse hacia arriba o hacia abajo a lo largo de las guías del bastidor para ajustar la herramienta en la posición apropiada.

Figura 24. Fresadora plana o de banca fija

f. Fresadora de mesa rotatoria

Consta de una estructura pesada y robusta, la cual se usa mayormente para producciones a gran escala. Se le llama fresadora continua ya que no genera tiempo muerto para localizar el material sobre la mesa. Además su velocidad de producción es muchísimo mayor a las convencionales.

3. BIBLIOGRAFIA

H.S. Bawa, Procesos de manufactura, Editorial Mc Graw Hill, México, 2002, páginas 97 a 110.

Heinrich Gerling, Alrededor de las maquinas-herramientas, Editorial Reverté S.A., Segunda Edición, México, 1992. Paginas 119 a 142.

Mikell P Groover, Fundamentos de manufactura moderna, Editorial Mc Graw Hill, Tercera edición. México, 2002, páginas 522 a 528.

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