fresadora(1)

8/14/2019 fresadora(1)

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TEMA 5. FRESADO1. INTRODUCCIN. MOVIMIENTOS.

2. PARTES DE LA FRESADORA.

3. TIPOS DE FRESADO.

4. PARMETROS DEL FRESADO.

5. FUERZAS EN EL FRESADO.

6. SUJECIN DE LA PIEZA.

7. OPERACIONES DE FRESADO. HERRAMIENTAS.

FABRICACINASISTIDA PORCOMPUTADOR

2 INGENIERA TCNICA INDUSTRIALESPECIALIDAD MECNICA

1. INTRODUCCIN. MOVIMIENTOS.



FRESADO: MOVIMIENTO COORDINADO ENTRE UNA HERRAMIENTAROTITIVA CON VARIAS PUNTAS Y UN AVANCE RECTO DE LA PIEZA.

EL FRESADO ES UNA OPERACIN DE CORTE INTERRUMPIDO: LOSDIENTES DE LA FRESA ENTRAN Y SALEN DEL TRABAJO DURANTE UNAREVOLUCIN. DIENTES SOMETIDOS A FUERZAS DE IMPACTO Y CHOQUE TRMICO EN

CADA ROTACIN.

EL MATERIAL DE LA HERRAMIENTA Y LA GEOMETRA DEL CORTADORDEBEN DISEARSE PARA SOPORTAR ESTAS CONDICIONES.

MVTO FUNDAMENTAL DE CORTE:

- ROTATIVO

- HERRAMIENTA

MVTO FUNDAMENTAL DE AVANCE:

- RECTILNEO

- PIEZA O HERRAMIENTA

VENTAJAS DEL FRESADO: ALTA EFICIENCIA DEL

MECANIZADO. BUEN ACABADO

SUPERFICIAL. PRECISIN Y FLEXIBILIDAD

EN LA PRODUCCIN DEFORMAS.


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Husillo: lugar de montaje de la herramienta

-Debe producir el par necesario para producir el corte

Mesa: lugar de montaje de la pieza

-Entre mesa y husillo se posibilitan movimientos en los 3 ejes

Ejemplos de

fresadoras:

2. PARTES DE UNA FRESADORA.


2 INGENIERA TCNICA INDUSTRIAL

ESPECIALIDAD MECNICA

2. PARTES DE UNA FRESADORA.



rbol

Cortador

Columna

Avance


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1. FRESADO FRONTAL

Avance perpendicular al eje de giro

Profundidad de corte en direccin axial

Corte producido por los filos perifricos

Acabado superficial producido por los filos de la cara frontal

2. FRESADO PERIFRICO

Avance perpendicular al eje de giro

Profundidad de corte en direccin radial Corte producido por los filos perifricos

3. AVANCE AXIAL

Avance y profundidad de corte en direccin axial

Corte producido por los filos de la cara frontal

Generalmente se taladra hasta una profundidad y luego se avanza radialmente




FRESADO EN OPOSICIN. DIRECCINDE AVANCE DE LA PIEZA OPUESTA A LADE ROTACIN DE LA FRESA EN EL READE CORTE. EL ESPESOR DE VIRUTACOMIENZA EN CERO E INCREMENTA SU

ESPESOR AL FINAL DEL CORTE. FUERZAS TIENDEN A EMPUJAR PIEZA

FUERA DE LA MESA.

FRESADO EN CONCORDANCIA.DIRECCIN DE AVANCE DE LA PIEZA LAMISMA QUE LA DE ROTACIN DE LAFRESA EN EL REA DE CORTE. ELESPESOR DE VIRUTA VA DISMINUYENDODESDE EL COMIENZO DE CORTE HASTAEL FINAL DEL CORTE.

PREFERIBLE CUANDO LO PERMITAN LAMQUINA-HERRAMIENTA, LOS AMARRESY LA PIEZA DE TRABAJO.

FRESADO EN CONCORDANCIA EN OPOSICIN:DEPENDIENDO DEL GIRO DE LA HERRAMIENTA RESPECTO A LA PIEZA:


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Perifrico

Frontal

3. TIPOS DE FRESADO.FRESADO PERIFRICO.




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3. TIPOS DE FRESADO.FRESADO PERIFRICO.




NGULO DE DESPRENDIMIENTO (): AFECTA AL CONSUMO DE POTENCIA DE CORTE, RESISTENCIA DEL FILO Y LA

FORMACIN DE VIRUTA. UN GRAN NGULO POSITIVO PRODUCE PEQUEAS FUERZAS DE CORTE Y POR LO

TANTO, MENOR POTENCIA REQUERIDA PERO DEBILITA EL FILO. MECANIZADO DE ACERO ENTRE 10 Y 15. ALEACIONES LIGERAS ENTRE 20 Y 25.

NGULO DE INCIDENCIA (): EVITA QUE LA HERRAMIENTA ROCE CON LA PIEZA. POR LO GENERAL, OSCILA ENTRE

5 Y 12. PARA LOS MATERIALES DCTILES COMO EL COBRE SE REQUEREN MAYORESNGULOS QUE PARA LOS MATERIALES MAS DUROS.

NGULO DE LA HLICE (): HACE QUE LA ARISTA DE CORTE VAYA PENETRANDO PROGRESIVAMENTE EN EL

MATERIAL PROVOCANDO UN CORTE SUAVE AL TIEMPO QUE REDUCE LA FUERZAAXIAL.

3. TIPOS DE FRESADO.PLANEADO.




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NGULO DE POSICIN (): AFECTA A LA DIRECCIN DE LAS FUERZAS DE CORTE Y EL ESPESOR DE LA VIRUTA. ESTE NGULO EST EN FUNCIN DE LA OPERACIN QUE SE VA A REALIZAR. PARA

ESCUADRAR ES NECESARIO = 90, MIENTRAS QUE PARA PLANEAR SE PUEDE TOMAREL NGULO MS CONVENIENTE DESDE EL PUNTO DE VISTA DE DISTRIBUCIN DEESFUERZOS.

LOS NGULOS DE POSICIN MS FRECUENTES VARAN ENTRE 45 Y 75. EL NGULOMENOR A 90 HACE QUE EL FILO DE CORTE SEA ROBUSTO Y SE PRODUZCAFCILMENTE LA EVACUACIN DE LAS VIRUTAS.

EL CONTACTO INICIAL PLAQUITA-PIEZA ES MS FAVORABLE CON NGULOSPEQUEOS.

EL ESPESOR DE VIRUTA ES MXIMO PARA =90, DISMINUYENDO CON . CUANTO MAYOR ES , MENOR ES LA FUERZA AXIAL. LOS EJES DE LAS FRESADORES TIENEN SU MAYOR RESISTENCIA EN SENTIDO AXIAL.

LA COMPONENTE RADIAL TIENDE A PRODUCIR VIBRACIONES. PARA EL MISMO TAMAO DE PLAQUITA, LA PROFUNDIDAD TIL AUMENTA CON . PARA EL MECANIZADO PESADO, UTILIZAR UN NGULO DE 45, YA QUE EL FILO DE

CORTE ES MS ROBUSTO; TAMBIN LA FUERZA DE CORTE AXIAL Y RADIAL SONSEMEJANTES, LO CUAL PUEDE SER FAVORABLE PARA FRESADORAS DE GRAN TAMAOEN LAS QUE LOS HUSILLOS TIENEN GRAN VOLADIZO , POR TANTO, LA FUERZA RADIALDBIL.



a positivo, r positivo. Mnimas fuerzas de corte. Poco consumo de potencia. Formacin de viruta ventajosa para su extraccin. Buena solucin para materiales dctiles que presentan

problemas de filo de aportacin. Ventajoso para el mecanizado de piezas no muy

estables.

NGULO DE DESPRENDIMIENTO (r) Y DE INCLINACIN (a):HAY TRES TIPOS DE FRESAS EN FUNCIN DE LA COMBINACIN DE LOS NGULOS DEDESPRENDIMIENTO E INCLINACIN.

DETERMINAN DE QU MANERA TRABAJA LA HERRAMIENTA Y EJERCEN UN EFECTOCONSIDERABLE SOBRE LA CAPACIDAD DE CORTE, SALIDA DE VIRUTA, DURACIN DE LAHERRAMIENTA Y FUERZA DE CORTE, DIRECCIN Y MAGNITUD.



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a negativo, r negativo. Robustez en los filos de las plaquitas. Ideal para mecanizar con choques. Gran consumo de potencia. Se necesita rigidez de fijacin de la pieza. Desventajoso para materiales de viruta

larga.

a positivo, r negativo. Ideal para profundidades de corte grandes. Buen desalojo de viruta. Fi lo muy robusto. Buena solucin para mecanizados en

general.




TAMAO DE LA PLAQUITA: SE RECOMIENDA QUE LA PROFUNDIDAD DE CORTE NO EXCEDA LAS 2/3 DE LA

LONGITUD DE LA ARISTA DE CORTE.

EL TAMAO DE PLAQUITA MS HABITUAL ES DE 12 mm.

DIMETRO DE LA FRESA. NORMALMENTE SE APLICA

EL DIMETRO DE LA FRESA DEBE GUARDAR LA RELACIN CORRECTA A LA POTENCIADE ACCIONAMIENTO DISPONIBLE.

NO ES CONVENIENTE DISMINUIR EL AVANCE EN VEZ DEL DIMETRO DE LA FRESAPARA REDUCIR LA POTENCIA.

EL MECANIZADO MS ECONMICO SE OBTIENE SELECCIONANDO EL MAYOR DE LOSAVANCES RECOMENDADOS AL RESPECTO.

EN ALGUNOS CASOS PUEDE SER MS VENTAJOSO SELECCIONAR UNA FRESA DEMENOR DIMETRO Y CUBRIR EL ANCHO EN DOS PASADAS.

SE DEBE EVITAR QUE EL ANCHO DE FRESADO SEA IGUAL AL DIMETRO DE LA FRESA.

EL DIMETRO DE LA FRESA NO DEBE SOBREPASAR EL DOBLE DEL DIMETRO DELHUSILLO. (TENDENCIA A VIBRACIONES).



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PASO DE LA FRESA:EL ESPESOR MNIMO DE LA VIRUTA DEBE SER SUPERIOR AL MNIMO Y POR LO

MENOS DOS FILOS DEBEN ESTAR CORTANDO SIMULTNEAMENTE. ADEMS, ELESPACIO ENTRE DIENTES DEBE SER SUFICIENTE PARA PERMITIR ELALOJAMIENTO DE LA VIRUTA PRODUCIDA.

PASO GRANDE: PARA PASADAS PROFUNDAS EN PIEZAS GRANDES. PARA DESBASTES Y ACABADOS DE ACERO.

PASO NORMAL: PARA MECANIZADO EN GENERAL, CUANDO LA POTENCIA DE LA MQUINA NO LIMITA

EL AVANCE DE LA PLAQUITA.

PARA FRESADO DE SUPERFICIES ESTRECHAS, EN EL CUAL ES CONVENIENTE QUEHAYA MAS DE UN DIENTE EN CORTE.

PASO REDUCIDO: MECANIZADO DE FUNDICIN CON GRANDES AVANCES Y EN PIEZAS CON SUJECIN

DBIL CON RIESGO DE VIBRACIN. GENERAN BUENOS ACABADOS SUPERFICIALES.




POSICIONAMIENTO DE LA FRESA EN EL FRESADO FRONTAL:

EL CONTACTO INICIAL ENTRE EL FILO DE CORTE Y LA PIEZA PUEDE SER MUYDESFAVORABLE SEGN LA POSICIN DE LA FRESA CON RESPECTO A LA PIEZA.


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1. VELOCIDAD DEL HUSILLO n (rpm): VELOCIDAD ANGULAR DE LAHERRAMIENTA DE FRESADO EN EL HUSILLO.

2. VELOCIDAD DE CORTE vc (m/min): VELOCIDAD PERIFRICA CON LAQUE LOS FILOS DE CORTE MECANIZAN LA PIEZA

min)/(1000

mnD

vc

=




3. VELOCIDAD DE AVANCE vf (mm/min): DISTANCIA RECORRIDA POR LAHERRAMIENTA CONTRA LA PIEZA POR UNIDAD DE TIEMPO.

4. AVANCE POR REVOLUCIN f (mm/rev): DISTANCIA QUE SE MUEVE LAHERRAMIENTA DURANTE UNA ROTACIN.

5. AVANCE POR DIENTE fz (mm/diente): DISTANCIA QUE RECORRE LAHERRAMIENTA MIENTRAS UN DIENTE EN CONCRETO EST IMPLICADO EN ELCORTE.

ES UN VALOR CLAVE PARA DETERMINAR LA CALIDAD DE LA SUPERFICIEEN UNA OPERACIN DE PLANEADO.

)(mmz

Du

=



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5. PROFUNDIDADES DE CORTE AXIAL aa (mm) Y RADIAL ar (mm)


ar

ar

aa

aa

FUERZAS EN EL FRESADO: VARIABLES EN DIRECCIN Y MAGNITUD:

VIBRACIONES.

DEFORMACIONES EN LAS PIEZAS Y LAS HERRAMIENTAS.

PROBLEMAS PARA LA SUJECIN DE PIEZAS Y HERRAMIENTAS.

NORMALMENTE SE TRABAJA CON EL VALOR MEDIO. PARA ELLO SE SUPONE QUE LAVIRUTA ARRANCADA TIENE ESPESOR CONSTANTE.




mm

D

aD

fah

r

zrm 1.0

arcsin

360sin

=

mmD

afh rzm 04.0=

UN ESPESOR DE VIRUTA MUY PEQUEO AL INICIARSE EL CORTE, CREA FUERZAS QUETIENDEN A SEPARAR LA PIEZA DE LA MESA. LA PLAQUITA EJERCE UN EFECTO DE FRICCIN,PROVOCANDO SERIOS DESGASTES.

SE DEBE GARANTIZAR UN ESPESOR MEDIO DE VIRUTA:

FRESADO FRONTAL

FRESADO PERIFRICO

)(sen

ahA AMM =

MSMTM AKF =

SECCIN MEDIA DE VIRUTA:

FUERZA MEDIA DE LOS FILOS CORTANTES:


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KSM es el valor medio de la fuerza especfica de corte Se consulta en tablas Se ajusta en funcin de la geometra de la

herramienta. Su valor aumenta un 1.5% por cadagrado que disminuye el ngulo de desprendimiento.

Se ajusta en funcin del espesor de viruta





2

DzFM CORTETM =

360

zz

CORTE=

)(2

mmNzaas

KM ARZSM

=

)(106

')/(

60

2

2 7KW

aasKsmmN

nzaasKP AR

SMARZ

SM

=

=

)(KWP

PMH

=

Par de corte M

Donde zCORTE es el nmero de dientes cortando en un momento dado (valor medio)

Sustituyendo zCORTE y FTM se obtiene:

Potencia de corte P

=MP





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La pieza se sujeta por presinAccionamiento mecnico, neumtico o hidrulicoTipologa en funcin de los grados de libertad:

-Mordaza sencilla-Mordaza giratoria-Mordaza universal

Objetivos: Inmovilizacin correcta de la pieza Accesibilidad de las zonas a mecanizar Capacidad para absorber los esfuerzos del mecanizado Proteccin contra deformaciones para la pieza Tiempos de amarre y desamarre cortos

Modo 1: sujecin con mordazas o tornillos de mquina

Modo 2: sujecin con platos divisoresEl plato permite sujetar la pieza y tiene posibilidad de giroPermite trabajar con distintas orientacionesPermite procesos de torno-fresadoSujecin de pieza similar a la del torneado:

-Al aire

-Entre plato y punto

-Entre puntosPlato vertical Plato horizontal




6. SUJECIN DE LAS PIEZAS.

Modo 3: sujecin directa sobre la mesa

Empleado para piezas grandes

La pieza se fija mediante el uso de bridas, tornillos, calzos, cuas, etc.

Importante direccionar adecuadamente los esfuerzos

Modo 4: sistemas de sujecin modulares

Basados en una placa base con agujeros o ranuras

Los elementos de sujecin (bridas, posicionadores, etc.estn estandarizados)

Sistema flexible, adaptable a multitud de piezas

Debido a la estandarizacin, son configurables por CAD



6. SUJECIN DE LAS PIEZAS.


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1. Planeado

2. Planeado en escuadra

3. Escuadrado

4. Ranurado

5. Canteado

6. Alojamientos o vaciados

7. Copiados

8. Ranuras y cortes

9. Chaflanes

7. OPERACIONES DE FRESADO.

HERRAMIENTAS.




Intencin: generar superficies planas

Planeado en escuadra: se utiliza una fresa para planear con ngulo deposicin de 90

Por lo general es ms ventajoso utilizar un ngulo de posicin menor

Planeado y planeado en escuadra:

Inclinacin del husillo en el planeado:

Objetivo: evitar el corte en retroceso: estropea elacabado superficial

7. OPERACIONES DE FRESADO.HERRAMIENTAS.




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Fresado fundamentalmente lateral, con capacidadaadida de profundidad de corte (planeado)

Caso particular: canteado. Fresado completamentelateral

Espesor y profundidad de los cortes determinan eltamao de la herramienta

Problema importante de evacuacin de viruta (airecomprimido, lquido refrigerante)

Distintos tipos de fresas en funcin de la profundidadde corte requerida

Escuadrado y canteado


HERRAMIENTAS.




Taladrado hasta una determinada profundidad y fresadoposterior

O bien fresado en rampa en varios cortes

Para taladrar es necesario que los filos de corte atraviesen elcentro de la herramienta

Fresas muy polivalentes: aplicables a taladrados y/o ranurados

Alojamientos o vaciados





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Copiados o contornos

Fresas para ranurar con filo de corte redondo, necesario paramecanizado continuo de formas convexas y cncavas:

Fresas de punta esfrica

Fresas de plaquitas redondas (limitaciones)


HERRAMIENTAS.




Ranuras y cortes

Se utilizan fresas de disco en lugar defresas de ranurar

Diferencia: relacinprofundidad/longitud

Esfuerzo de corte slo en unapequea parte de los dientes:vibraciones

Solucin: volantes de inercia





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Operaciones tpicas: chaflanes o cortes en forma de V

Normalmente herramientas especficas

A veces herramientas de planear o ranurar mediantegiro del husillo

En ocasiones se emplean limas (trabajo por abrasin)

Chaflanes


HERRAMIENTAS.




Combinacin de ambos procesos

Una fresa rotativa mecaniza una pieza

que giraAplicaciones:

-Formas excntricas (cigeales, etc)

-Piezas con elementos que sobresalen

-Piezas que no pueden girar a granvelocidad

Torno-fresado




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