tema 3 - fresado

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PROCESOS DE MECANIZADO-FRESADO

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Page 1: TEMA 3 - FRESADO

PROCESOS DE MECANIZADO-FRESADO

Page 2: TEMA 3 - 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.

Page 3: TEMA 3 - FRESADO

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.

Page 4: TEMA 3 - FRESADO

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.

Page 5: TEMA 3 - FRESADO

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).

Page 6: TEMA 3 - FRESADO

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.

Page 7: TEMA 3 - FRESADO

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.

Page 8: TEMA 3 - FRESADO

PROCESOS DE MECANIZADO-FRESADO Clasificación de las máquinas fresadoras:

Page 9: TEMA 3 - FRESADO

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

Page 10: TEMA 3 - FRESADO

PROCESOS DE MECANIZADO-FRESADO Tipos de fresado:

Page 11: TEMA 3 - 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

Page 12: TEMA 3 - FRESADO

HERRAMIENTA DE LA FRESADORA

Page 13: TEMA 3 - FRESADO

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

Page 14: TEMA 3 - FRESADO

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

Page 15: TEMA 3 - FRESADO

OPERACIONES DE FRESADO.

Page 16: TEMA 3 - 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

Page 17: TEMA 3 - FRESADO

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

Page 18: TEMA 3 - FRESADO

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

Page 19: TEMA 3 - FRESADO

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

Page 20: TEMA 3 - FRESADO

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

Page 21: TEMA 3 - FRESADO

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

Page 22: TEMA 3 - FRESADO

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