Clase N°10 Mh La Fresadora.pdf 3k5j3p

PROCESOS DE MANUFACTURA Curso de la carrera de Ingeniería Industrial.

M.H. LA FRESADORA

DEFINICIÓN

• Máquina herramienta que realiza mecanizados por arranque de viruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte denominada fresa. Mediante el fresado es posible mecanizar los más diversos materiales: madera, acero, fundición de hierro, metales no férricos y materiales sintéticos; realizando superficies planas o curvas, de entalladura, de ranuras, de dentado, etc.

Primera fresadora universal, fabricada por Joseph R. Brown en 1862. Estaba equipada con divisor, consola con desplazamiento vertical, curso transversal y avance automático de la mesa longitudinal con la aplicación de la transmisión Cardan

TIPOS DE FRESADORAS

• Existen una variedad de máquinas fresadoras que difieren en dimensiones y tipos, las más utilizadas son:  Fresadora horizontal  Fresadora vertical  Fresadora Universal

FRESADORA HORIZONTAL

• Las fresadoras horizontales se caracterizan porque el eje portafresas es paralelo a la mesa. Es cuando el husillo de trabajo está orientado paralelamente a la superficie de la mesa.

FRESADORA VERTICAL

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El husillo de fresar está dispuesto verticalmente. Se encuentra frecuentemente dispuesto en un cabezal basculante con lo que queda facilitado el trabajo de fresar superficies oblicuas.

FRESADORA UNIVERSAL

Es una máquina adecuada para efectuar trabajos en dos formas: horizontal y vertical. Se diferencia de la fresadora corriente por la mesa basculante de que va provista y que puede tomar una posición angular respecto al eje de husillo de fresar lo que hace posible por ejemplo el fresado de ranuras helicoidales en cuerpos cilíndricos.

COMPONENTES DE UNA FRESADORA Se distinguen como partes principales: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Bastidor Corredera Luneta Porta fresas Fresa 9. Mesa Husillo 10. manivelas Material a trabajar 11. Carro transversal Bridas 12. volante 13. Ménsula 14. Eje roscado 15. Manivela 16. Zócalo http://www.youtube.com/watch?v=HKRN9BpOs

TIPOS DE FRESADO

Fresado tangencial cuando la fresa corta con los dientes laterales Fresado frontal aquel en que la superficie perpendicular al eje de la fresa tiene una terminación producida por los dientes frontales, mientras los laterales trabajan tangencialmente.

El corte de los materiales por medio de las fresas se hace combinando su movimiento de rotación (Mr) con el avance del material (Ma). • En un momento dado, el diente 1 estará en o con el material en el punto A y continuara hasta el punto B debido al giro de la fresa. • El diente 2 que le sigue, entrará en o en el punto C del material, cuando llegue a la posición que tiene el diente 1 en la figura, y dejará de cortar en el punto D, para ese entonces habrá cortado el material que corresponde al área rayada (BCD), en forma de coma, que se denomina “sección de viruta”.

HERRAMIENTAS DE CORTE

• Las herramientas de corte más utilizadas en una fresadora se denominan fresas, aunque también pueden utilizarse otras herramientas para realizar operaciones diferentes al fresado, como brocas para taladrar o escariadores. Las fresas son herramientas de corte de forma, material y dimensiones muy variadas de acuerdo con el tipo de fresado que se quiera realizar.

FRESAS

Fresa cilíndrica de dientes helicoidales de tipo normal. Esas fresas tienen solamente filos periféricos.

Fresa cilíndrica de dientes helicoidales para el mecanizado de materiales duros y tenaces. Es una fresa de alto rendimiento.

Fresa de disco de tres cortes, de alto rendimiento, con dentado helicoidal alternado. Los dientes se inclinan alternativamente a la derecha y a la izquierda.

Fresa de disco de tres cortes, de tipo normal, de dientes rectos. Sirve para fresar ranuras estrechas. Los flancos de los dientes están destalonados para reducir el rozamiento durante el mecanizado.

Fresa cilíndrica frontal de tipo normal, con chavetero longitudinal. Esta fresa esta provista de dientes en la periferia y en una base. Sirve para fresar superficies planas y superficies perpendiculares entre sí. Es apropiada para el mecanizado de materiales duros y tenaces.

Fresa cilindro frontal de alto rendimiento. Es apropiada para mecanizar aceros blandos y de dureza media.

Fresa cilíndrico frontal de dientes helicoidales

Fresa de ángulo para fresar guías de deslizamiento de máquinas herramienta. Tipo de chavetero transversal.

OPERACIONES DE FRESADO

Debido a la variedad de mecanizados que se pueden realizar en las fresadoras actuales, al amplio número de máquinas diferentes entre sí, tanto en su potencia como en sus características técnicas, a la diversidad de rios utilizados y a la necesidad de cumplir especificaciones de calidad rigurosas, la utilización de fresadoras requiere de personal cualificado profesionalmente.

SUPERFICIES PLANAS

Consiste en mecanizar la superficie plana de una pieza con la fresa cilíndrica montada en el árbol porta fresa en posición horizontal.

Consiste en obtener una superficie plana perpendicular a la mesa mediante el fresado plano vertical con una fresa cilíndrica de dos cortes y dientes helicoidales.

SUPERFICIES ESCALONADAS

Consiste en fresar superficies escalonadas, mediante el fresado de rebajes laterales a 90° que se puede efectuar con una o dos fresas de disco de tres cortes o con una fresa frontal, mediante el fresado horizontal.

SUPERFICIES INCLINADAS

Consiste en obtener superficie plana inclinada respecto a la mesa mediante el fresado oblicuo a través del cabezal universal y para lograrlo se recurre a la inclinación de la herramienta o a la reproducción del perfil de la fresa.

RANURAS RECTAS

Consiste en fresar en forma recta, ranuras con una fresa de espiga en posición vertical respecto a la mesa.

DIENTES RECTOS PERIFÉRICOS

Consiste en producir rectas regularmente distribuidas sobre la superficie lateral del cilindro o disco con direcciones paralelas de su eje mediante una fresa modular o diametral Pitch de tal forma que el material entre dos ranuras consecutivas constituye el diente de engranaje.

DIENTES HELICOIDALES

Consiste en producir rectas helicoidales distribuidas sobre la superficie del cilindro y paralelas mediante el uso de una herramienta llamada fresa modular o diametral pitch.

http://www.youtube.com/watch?v=HKRN9BpOs

TIEMPO DE FRESADO

AVANCE (f)

AVANCE POR DIENTE (fz) • La distancia (fz) que hay entre las trayectorias de dos dientes consecutivos se denomina avance por diente y se expresa en milímetros. Por ejemplo fz = 1 mm. AVANCE POR VUELTA (f) • Cuando el diente haya dado una vuelta completa volverá a ponerse en o con el material. Si la fresa tiene Z dientes, el material se habrá desplazado una distancia f = Z × fz • Por ejemplo, si la fresa tiene ocho dientes y el material avanza 1 mm por cada diente, el avance por vuelta será: f = Z × fz = 8 × 1 = 8 mm

CALCULO DE LA VELOCIDAD DE AVANCE (f’) • Si sabemos cuánto avanza el material cada vuelta de la fresa (avance f), y conocemos el número de revoluciones por minuto (n), podemos calcular la velocidad de avance del material (mm/min). • Este dato es importante, ya que es lo que se fija en la caja de avances de la fresadora. • Por ejemplo si fz = 0,1 mm; Z= 10; n= 100. El avance por minuto del material es: f ’ = fz × Z × n = 0,1 × 10 × 100 = 100 mm/min

PROFUNDIDAD DE CORTE (d)

La diferencia entre la altura (H) del material antes del corte y la altura (h’) después del corte, se llama profundidad de corte (d). Es lo que la fresa penetró en la pieza para quitar la capa de material, comúnmente conocida con el nombre de pasada.

CÁLCULO DE LA LONGITUD (L)

Aplicando el teorema de Pitágoras se obtiene:

Entonces:

CALCULO DEL TIEMPO DE MÁQUINA

Donde: L = longitud de fresado total

n = número de revoluciones de la fresa (1/min) f = avance por revolución (mm) i = número de cortes Tm = Tiempo de fresado

EJEMPLO

Una fresa cilíndrica de 80 mm de diámetro tiene 9 dientes. Con esta fresa se quiere mecanizar una pieza de trabajo de 240 mm de longitud con 4 mm de movimiento perdido y 5 mm de profundidad de fresado. Habiendo ajustado una velocidad de corte de 12 m/min y un avance de diente de 0,15 mm; ¿calcule el tiempo de fresado?

EJERCICIO

Un listón de guía de 420 mm de longitud en bruto ha de ser aplanado con una fresa de rodadura que tiene D = 70 mm. Profundidad de corte igual a 5 mm, velocidad de avance igual a 80 mm/min. Para lu vamos a suponer un valor de 3 mm. Se trata de calcular el tiempo principal.

Se trata de determinar la velocidad de avance necesaria para una fresa de seis dientes, Ø 50 mm, las velocidades de corte son en el desbastado Vc = 17 m/min, en el afinado Vc = 22 m/min y el avance por diente en el primer caso es fz = 0,18 mm y en el segundo fz = 0,08 mm. Los números de revoluciones son regulados escalonadamente 16; 22,4; 31,5; 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710.