Fresadoras: Tipos, Componentes y Técnicas de Mecanizado

Tipos de Fresadoras

Según la posición del eje principal:

• Horizontal
• Vertical
• Universal o mixta

Según la forma de dar la pasada:

• De consola o ménsula: Se aproxima la mesa a la fresa.
• De bancada: La fresa se aproxima a la pieza.

Fresadora Universal

Partes Principales:

• Cuerpo: En su interior se suele encontrar el motor y la mayoría de mecanismos y sistemas de engrase y refrigeración.
• Puente: Sirve de soporte a la luneta, que sujetará el eje porta-fresas por su extremo libre.
• Conjunto de la mesa: Consta de la mesa, el carro porta-mesa y la ménsula.
• Cabezal universal: Es un mecanismo que aumenta las prestaciones de la fresadora; puede acoplarse a cualquier máquina universal.

El Trabajo en la Fresadora: Parámetros Clave

Velocidad de corte (Vc):

Es el recorrido que realiza un punto de la periferia de la herramienta en un minuto.

Avance (f):

Es el movimiento relativo entre la fresa y la pieza mediante el cual se ejecuta el mecanizado. Existen 3 tipos principales:

• Avance por diente (fz): Es el desplazamiento que sufre la pieza (o la herramienta) entre el corte de un diente y el siguiente.
• Avance por vuelta (fn): Es el desplazamiento por cada vuelta completa de la herramienta.
• Avance por minuto (vf): Es el desplazamiento relativo entre herramienta y pieza en un minuto.

Profundidad de pasada (ap):

Dependiendo del tipo de herramienta, puede ser en dirección radial o axial respecto al eje de la herramienta. Las pasadas de desbaste aprovechan al máximo las propiedades de la herramienta y la potencia de la máquina, siendo la profundidad de pasada mayor. En las pasadas de acabado, se reduce la profundidad de pasada buscando una mejor calidad superficial.

Trabajos Típicos de Fresado

Planeado:

Es la operación con la que se obtiene una superficie plana. Se puede realizar con varios tipos de herramientas; las fresas frontales son las más utilizadas.

Ángulo de posición (κr):

Es el que forma el filo principal de la plaquita y la superficie mecanizada de la pieza. Los más empleados son: 90º, entre 60º y 75º, 45º y 10º. La mayoría de plaquitas para planeado tienen forma cuadrada o redonda.

Paso de las fresas:

Se refiere al número de plaquitas (dientes) que tiene la fresa en relación a su diámetro. Hay 3 tipos generales:

• Paso grueso (o largo): Se utilizan en operaciones inestables o con máquinas de poca potencia.
• Paso normal (o medio): Adecuado cuando las condiciones son estables y se requiere buena productividad.
• Paso fino (o corto/reducido): Para fundiciones, mecanizado de alta velocidad y altas productividades, especialmente en piezas delgadas o con voladizos.

Elección de fresa y procedimiento para planear:

Para determinar el tamaño (diámetro) de la fresa, debemos fijarnos en las dimensiones de la superficie a mecanizar. Generalmente, el diámetro de la fresa debe ser entre un 25% y un 50% superior al ancho de la pieza a planear.

Encuadrado de Superficies:

La operación de encuadrado consiste en mecanizar una superficie plana perpendicular a otra ya existente o mecanizada previamente.

Ranurado:

Para esta operación, las fresas de disco (de tres cortes o similares) suelen ser las más recomendadas, aunque también se usan fresas cilíndrico-frontales.

Métodos de Fresado

Fresado Convencional (o en Oposición):

La pieza se desplaza en sentido contrario al giro de la fresa en el punto de corte. Las fuerzas generadas tienden a levantar la pieza y son opuestas al avance de la mesa. Al iniciar el corte (el diente entra con espesor de viruta cero), se pueden generar vibraciones perjudiciales para la plaquita, y el calor generado al comienzo también afecta a la herramienta.

Fresado Descendente (o Concordante / Climb Milling):

Es el método más recomendado siempre que la máquina y el montaje lo permitan. La fresa gira en el mismo sentido que el avance de la pieza. El diente penetra en el material con la máxima carga de viruta al inicio del corte. Se disminuye el calor absorbido por la plaquita y se minimiza el endurecimiento del material por deformación.

Formas de Sujeción de las Piezas

Sobre la mordaza:

Se utiliza principalmente en piezas pequeñas y de formas regulares. La presión de apriete se obtiene mediante un tornillo de potencia o un sistema hidráulico/neumático. Existen mordazas orientables (oscilantes) para posicionar la pieza en ángulos específicos. Es importante que la mordaza esté firmemente afianzada sobre la mesa de la fresadora.

Sobre la mesa (Embridado):

Se utiliza en piezas medianas o grandes, con formas regulares o irregulares, en las que no sea posible o práctico el montaje con mordaza. Lo más importante es asegurar un correcto posicionamiento y nivelación. El sistema más empleado es mediante bridas, tornillos en T y calzos.

Sobre aparato divisor (Plato divisor):

Se montan piezas normalmente cilíndricas o que requieren divisiones angulares precisas (engranajes, ejes ranurados). Suelen tener los extremos o apoyos mecanizados para su correcta sujeción.

Sobre mesa giratoria:

Permite realizar contornos circulares o parciales en las piezas, así como divisiones angulares.

Sobre utillajes especiales:

Diseñados específicamente para mecanizar grandes lotes de piezas iguales, asegurando rapidez y repetibilidad en la sujeción y posicionamiento.