Fresado: operaciones, fresadoras, herramientas y sujeción de piezas

Mecanizado por Fresado: Fundamentos y Aplicaciones

El fresado es una operación de mecanizado por arranque de viruta que utiliza una herramienta de corte rotativa, la fresa, en una máquina fresadora. Este proceso es fundamental en la fabricación de componentes con alta precisión y acabados superficiales específicos.

Movimientos Fundamentales en el Fresado

Para llevar a cabo el proceso de fresado, se distinguen tres movimientos principales:

• Movimiento de Corte (Mv Corte): Es el giro de la fresa sobre su propio eje, generando la velocidad de corte necesaria para el arranque de viruta.
• Movimiento de Avance (Mv Avance): Consiste en el desplazamiento horizontal de la pieza o de la fresa, permitiendo que la herramienta corte a lo largo de una trayectoria definida.
• Movimiento de Penetración (Mv Penetración): Es el desplazamiento vertical de la fresa o de la pieza, que determina la profundidad de corte en cada pasada.

Tipos de Fresadoras

Las fresadoras se clasifican según la posición de su eje principal y la forma en que realizan la pasada:

• Según la posición del eje:
  • Fresadoras Horizontales (H): El eje porta-fresas es horizontal.
  • Fresadoras Verticales (V): El eje porta-fresas es vertical.
  • Fresadoras Universales (U): Permiten trabajar tanto en posición horizontal como vertical, ofreciendo gran versatilidad.
• Según el tipo de bancada y aproximación:
  • Fresadoras de Consola: La mesa, donde se sujeta la pieza, se aproxima a la herramienta.
  • Fresadoras de Bancada Fija: La herramienta se aproxima a la pieza, y la bancada es más robusta.
• Existen también fresadoras específicas diseñadas para tareas particulares.

Componentes Principales de una Fresadora

Una fresadora típica se compone de diversas partes esenciales que permiten su funcionamiento:

• Puente
• Soporte del eje porta-fresas
• Mesa de trabajo
• Carro porta-mesa
• Ménsula
• Husillo vertical
• Base
• Cuerpo de la máquina
• Caja de avances
• Caja de velocidades

Accesorios y Dispositivos Adicionales

Para aumentar las prestaciones y la versatilidad de una fresadora, se pueden acoplar diversos dispositivos, como el Cabezal Universal, que permite orientar la herramienta en diferentes ángulos.

Operaciones de Fresado Específicas

El fresado permite realizar una amplia variedad de operaciones, cada una con sus características y aplicaciones:

• Planeado

  Consiste en mecanizar superficies planas. La profundidad de corte no debe superar los 2/3 de la altura de la plaqueta. El diámetro de la fresa debe ser entre un 25% y un 50% mayor que el ancho de la pieza para reducir el espesor de la viruta y evitar vibraciones.

• Escuadrado y Ranurado

  Se realizan con fresas de ranurar, ya sean de filo largo o de disco, para crear ranuras o escuadrar piezas.

• Fresado Convencional (Concordante)

  En esta operación, la pieza se desplaza en sentido contrario al giro de la fresa. Es el método más común para desbaste.

• Fresado Descendente (Discordante o en Contracorte)

  La pieza se desplaza en el mismo sentido que el giro de la fresa. Es ideal para operaciones como:

  • Cajeado y chaveteado
  • Tallado y fresado de contornos
  • Fresado de chaflanes

• Taladrado y Mandrinado

  Operaciones utilizadas para crear agujeros de precisión.

• Trepanado

  Consiste en mecanizar agujeros de gran diámetro. Esta técnica consume menos potencia en comparación con la realización de un agujero con una broca normal de gran tamaño.

La Herramienta de Fresado: La Fresa

Una fresa se define como una herramienta de múltiples filos que adquiere un movimiento de rotación alrededor de su eje para desarrollar el corte y arrancar la viruta.

Sujeción de Herramientas

La sujeción de las fresas en la máquina se lleva a cabo principalmente mediante acoplamientos cónicos, estandarizados y conocidos como conos ISO.

Cuando se necesiten montar fresas de disco, se montarán principalmente en un eje porta-fresas y se apoyarán con una luneta para mayor estabilidad.

Montaje de un Porta-Pinzas

El proceso para montar una herramienta en un porta-pinzas es el siguiente:

1. Desenroscar la cabeza del porta-pinzas del adaptador de amarre.
2. Colocar la pinza pertinente en la cabeza del porta-pinzas.
3. Enroscar la cabeza del porta-pinzas con la pinza respectiva en el adaptador.
4. Introducir la herramienta en la pinza.
5. Apretar la cabeza del porta-pinzas para asegurar la herramienta.

Sujeción de Piezas

La correcta sujeción de la pieza es crucial para la seguridad y la precisión del mecanizado. Se deben considerar los siguientes principios:

1. Situar la pieza en la posición adecuada y fijarla correctamente.
2. El conjunto de sujeción debe presentar una buena robustez para soportar los esfuerzos de corte del mecanizado, asegurando la posición de la pieza en todo momento.
3. Asegurarse de que la herramienta puede realizar los recorridos adecuados y de que existe suficiente espacio para la salida de la herramienta de corte y la evacuación de la viruta.
4. Evitar deformaciones de la pieza durante el proceso de sujeción y mecanizado.
5. Se intentará buscar el sistema de sujeción más sencillo y eficiente para cada operación.

Dispositivos de Sujeción: La Mordaza

La mordaza es el sistema de sujeción más utilizado, especialmente para piezas pequeñas y de formas regulares. La fuerza generada por la mordaza debe ser siempre mayor que la fuerza de corte generada por la herramienta para evitar el deslizamiento de la pieza.