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MQUINA FRESADORAEquipo:Almanza Razo Luis MartinNegrete Jasso DanielRivera Alatorre Hctor JosuSoria Lara Alejandra Sullyvan

DefinicinFresado: es una operacin de maquinado en la cual se hace pasar una pieza de trabajo enfrente de una herramienta cilndrica rotatoria con mltiples bordes o filos cortantes, a esta herramienta se le llama fresa o cortador para fresadora y sus bordes cortantes se llaman dientes.

Una fresadora es una mquina elctrica rotativa en la que se coloca la herramienta de corte (fresa) y debido al movimiento giratorio que sta adquiere y al movimiento longitudinal que le damos a la fresadora, va haciendo el labrado en la pieza a fresar

Fresar significa labrar con ayuda de un fresa, de ah el nombre de fresado y fresadora.

DefinicinLa principal caracterstica del fresado es que el eje de la herramienta cortante es perpendicular a la direccin de avance, a diferencia del taladrado, donde la herramienta avanza en direccin paralela a su eje de rotacin.

El fresado es una operacin de corte interrumpido; los dientes de la fresa entran y salen del trabajo durante cada revolucin. Esto interrumpe la accin de corte y sujeta los dientes a un ciclo de fuerza de impacto y choque trmico en cada rotacin. Es importante que el material de la herramienta y la forma del cortador estn diseados para soportar estas condiciones.

VentajasAlgunas ventajas del fresado son:Alta eficiencia del mecanizadoBuen acabado superficialPrecisin y flexibilidad en la produccin de formasMayor precisin y mejor calidad de productos. Mayor uniformidad en los productos producidos. Un operario puede operar varias mquinas a la vez. Fcil procesamiento de productos de apariencia complicada. Flexibilidad para el cambio en el diseo y en modelos en un tiempo corto. Fcil control de calidad.

VentajasReduccin en costos de inventario. Es posible satisfacer pedidos urgentes. No se requieren operadores con experiencia. Se reduce la fatiga del operador. Mayor seguridad en las labores. Aumento del tiempo de trabajo en corte por maquinaria. Fcil control de acuerdo con el programa de produccin lo cual facilita la competencia en el mercado. Fcil administracin de la produccin e inventario lo cual permite la determinacin de objetivos o polticas de la empresa. Permite simular el proceso de corte a fin de verificar que este sea correcto.

DesventajasAlgunas desventajas son:Alto costo de la maquinaria. Falta de opciones o alternativas en caso de fallas. Es necesario programar en forma correcta la seleccin de las herramientas de corte y la secuencia de operacin para un eficiente funcionamiento. Los costos de mantenimiento aumentan, ya que el sistema de control es ms complicado y surge la necesidad de entrenar al personal de servicio y operacin. Es necesario mantener un gran volumen de produccin a fin de lograr una mayor eficiencia de la capacidad instalada.

HistoriaLa primera mquina de fresar se construy en 1818 y fue diseada por el estadounidense Eli Whitney con el fin de agilizar la construccin de fusiles en el estado de Connecticut.

En la dcada de 1830 la empresa Gay & Silver construy una fresadora que incorporaba el mecanismo de regulacin vertical y un soporte para el husillo portaherramientas.

En el Museo Conservatoire National Arts et Mtiers de Pars, se conserva una fresadora vertical construida en 1857.

La primera fresadora universal equipada con plato divisor que permita la fabricacin de engranajes rectos y helicoidales fue fabricada por Brown & Sharpe en 1853

HistoriaEn 1894 el francs R. Hur dise un cabezal universal con el que se pueden realizar diferentes mecanizados con variadas posiciones de la herramienta. Este tipo de cabezal, con ligeras modificaciones, es uno de los accesorios ms utilizados actualmente en las fresadoras universales.

El primer desarrollo en el rea del control numrico por computadora (CNC) lo realiz el inventor norteamericano John T. Parsons (Detroit 1913-2007) junto con su empleado Frank L. Stulen, en la dcada de 1940.

La invencin de las funciones de interpolacin lineal y circular y el cambio automtico de herramientas hizo posible la construccin de una generacin de mquinas herramientas con las que se taladra, rosca, fresa e incluso se tornea y que han pasado a denominarse centros de mecanizado en lugar de fresadoras propiamente dichas.

Caractersticas GeneralesLas principales caractersticas de una fresadora son:Potencia: Para fresar maderas blandas y aglomerados, bastar unos 500 w. Para materiales como por ejemplo DM, maderas duras, plsticos, acrlicos, etc., ser necesaria ms potencia (a partir de unos 800 w). Velocidad: Se debe de regular o tener varias velocidades, para adaptarse al tipo y dureza del material que se este trabajando. La velocidad mxima debe ser como mnimo de unas 22.000 r.p.m. Longitud de carrera: o profundidad de corte. Se debe de escoger una mquina que tenga una profundidad de corte mxima acorde con los trabajos a realizar. La gua de profundidad debe tener un buen ajuste. Algunas mquinas vienen con reloj comparador o reglaje micromtrico para ajustes muy finos de profundidad.

Caractersticas GeneralesDimetro de la pinza: se recomienda que tenga pinzas de 6 y 8 mm para poder adaptar un mayor nmero de fresas. Para trabajos mayores, tambin las hay con pinza de 12 mm.

Peso: Cuanto menos peso, ms manejable ser la mquina, y cuanto ms peso, ms estable. Para bricolaje es recomendable un peso contenido, entre 2 y 4 Kg aproximadamente.

Accesorios: La gua paralela es imprescindible, y normalmente la traen de serie. Otros accesorios pueden ser: el casquillo copiador o gua para plantillas (para hacer formas curvas), la gua para hacer crculos, la aspiracin de polvo, etc.

Partes de una FresadoraHusillo: lugar de montaje de la herramienta, debe de dar el par necesario para producir el corte. Tambin se le llama eje porta fresaMesa: lugar de montaje de la pieza. Entre la mesa y el husillo se posibilita el movimiento en los tres ejes.

Partes de una fresadoraSirve de sostn a las piezas, las cuales pueden estar montadas directamente sobre ella o a travs de accesorios de fijacin. Con el fin de poder fijar dichos accesorios, la mesa est provista de ranuras T, donde se alojan los tornillos de fijacin. Puede moverse transversalmente, junto con el carro transversal que la gua, o longitudinalmente, sobre el carro.

Bastidor o Base: punto de apoyo en el suelo de la mquina herramienta, sirve de sostn y reposo. Se trata de un cajn, de forma generalmente rectangular, con base reforzada.

Carro transversal o Porta mesa: Es una estructura rectangular, sobre la que descansa la mesa. Su movimiento transversal ocurre en un plano horizontal. Est ensamblado a la consola por medio de unas guas. Se desliza sobre ella a mano, por medio de tuerca y tornillo; o automticamente, por medio de la caja de avances.

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Partes de una FresadoraCuerpo o columna: Se apoya sobre la base o ambas forman parte de la misma pieza.

Consola: La consola se desliza verticalmente sobre las guas del cuerpo y sirve de sujecin para la mesa.

Puente: Es una pieza apoyada en voladizo sobre el bastidor y en l se alojan unas lunetas donde se apoya el husillo. En su parte superior suele haber montados unos tornillos para facilitar el transporte de la maquina.

Partes de una Fresadora1:Base.2:Cuerpo o Columna.3:Consola.4:CarroTransversal5:Mesa.6:Puente.7:Eje Porta Herramientas

Tipos de FresasExisten muchsimos tipos de fresas segn su forma y su tamao. Para hacerse una idea, se presentar el programa completo de BOSCH de fresas profesionales:

Tipos de Fresas

Tipos de Fresas

Tipos de Fresas

Tipos de Fresas

Tipos de Fresas

Tipos de Operaciones de Fresado Existen 2 tipos bsicos de operaciones de fresado:

Fresado perifricoFresado Frontal

Fresado PerifricoTambin se le llama fresado plano. El eje de la herramienta es paralelo a la superficie que se esta maquinando y la operacin se realiza por los bordes de corte en la periferia exterior del cortador .

Existen 5 subtipos de fresado perifrico:Fresado de placaFresado ranurado / de ranurasFresado lateralFresado paralelo simultneo

Fresado de placaEs la forma bsica de fresado perifrico en el cual el ancho de la fresa se extiende ms all de la pieza de trabajo en ambos lados.

Fresado ranurado/ de ranurasEn este el ancho de la fresa es menor que el ancho de la pieza de trabajo, creando una ranura en el trabajo; cuando la fresa es muy delgada se puede usar esta operacin para tallar ranuras angostas o para cortar una pieza de trabajo en dos (fresado aserrado)

Fresado lateralEn este la fresa maquina el lado de una pieza de trabajo.

Fresado paralelo simultaneoEste es el mismo que el fresado lateral, excepto porque el corte tiene lugar en ambos lados del trabajo.

En el fresado perifrico hay dos direcciones opuestas de rotacin que puede tener la fresa respecto al trabajo, por lo que hay dos formas de fresado:

Fresado ascendenteFresado descendente

Fresado Ascendente

Tambin se le llama fresado convencional. La direccin del movimiento de los dientes de la fresa es opuesto a la direccin de avance cuando los dientes cortan el trabajo(contra el avance).

La viruta formada comienza muy delgada y aumenta su espesor durante el paso del diente, adems de que hay una tendencia a levantar la pieza de trabajo al salir los dientes del cortador del material pro la fuerza tangencial que se forma.

Fresado Descendente

Tambin se le llama fresado tipo escalamiento. La direccin del movimiento de la fresa es el misma que la direccin de avance (va con el avance).La viruta de cada diente empieza gruesa y se reduce a travs del corte.Se reduce el tiempo de trabajo por volumen de material cortado, incrementndose la vida de la herramienta de fresado.Tendencia a mantener el trabajo contra la mesa de maquinado de la fresadora porque la direccin de la fuerza que se forma es hacia abajo.

Fresado FrontalEl eje de la fresa es perpendicular a la superficie de trabajo y el maquinado se ejecuta cortando las orillas, tanto en el extremo como periferia de la fresa.

Existen 7 diferentes formas de fresado frontal:Fresado frontal convencionalFresado frontal parcialFresado terminalFresado de perfilesFresado de cavidadesFresado de contorno superficial

Fresado Frontal ConvencionalEs en el que el dimetro de la fresa es ms grande que el ancho de la pieza de trabajo, de manera que la fresa sobrepasa al trabajo en ambos lados.

Fresado Frontal ParcialEs en el que la fresa sobrepasa al trabajo solamente en un lado

Fresado TerminalEs en el que le dimetro de la fresa es menor que el ancho de trabajo, de manera que se corta una ranura dentro de la pieza.

Fresado de PerfilesEs una forma de fresado terminal en el cual se corta una pieza plana de la periferia.

Fresado de CavidadesEs otra forma de fresado terminal usada para fresar cavidades poco profundas en piezas planas.

Fresado SuperficialEs en el que una fresa con punta de bola se hace avanzar hacia adelante y hacia atrs, y hacia un lado y otro del trabajo, a lo largo de una trayectoria curvilnea a pequeos intervalos para crear una superficie tridimensional.

Condiciones de Corte en el FresadoVelocidad de corteA partir de la determinacin de la velocidad de corte se puede determinar las revoluciones por minuto que tendr el husillo portaherramientas segn la siguiente frmula:

Donde Vc es la velocidad de corte, n es la velocidad de rotacin de la herramienta y Dc es el dimetro de la herramienta.

Condiciones de Corte en el FresadoVelocidad de rotacin de la herramienta(velocidad del husillo)La velocidad de rotacin de la herramienta es directamente proporcional a la velocidad de corte e inversamente proporcional al dimetro de la herramienta.

Condiciones de Corte en el FresadoVelocidad de Avance(fr)

Donde fr=velocidad de avance (mm/min o in/min), N=velocidad del husillo, nt= nmero de dientes en la fresa ; y f= carga de viruta (mm/diente o in/diente) Remocin del material(RMR)

RMR= remocin de material en el fresado, w=ancho de la pieza de trabajo, d= profundidad del fresado; y fr=velocidad de avance

Condiciones de Corte en el FresadoDistancia de aproximacin (A)

Donde d=profundidad del corte y D= dimetro de la fresa

Tiempo de maquinado (Tm)

Donde L= longitud de la pieza, A=distancia de aproximacin; y fr=velocidad de avance

Condiciones de Corte en el FresadoEn el fresado frontal se presentan dos casos particulares, dondeCaso 1:

Caso 2:

Condiciones de Corte en el FresadoY el tiempo de maquinado en ambos casos esta determinado por:

Principales Operaciones de FresadoPlaneadoFresado en escuadra.CubicajeCorte.Ranurado rectoRanurado de forma.Ranurado de chaveterosCopiado.Fresado de cavidadesTorno-fresadoFresado de roscasFresado frontal.Fresado de engranajesTaladrado, escariado y mandrinadoMortajado.Fresado en rampa.

Clasificacin de las FresadorasLas mquinas fresadoras, de a cuerdo a la posicin de sus husillo, pueden clasificarse principalmente en:Fresadoras horizontalesFresadoras verticales

Sin embargo existen otras clasificaciones de la mquinas fresadoras, de acuerdo a la orientacin de su husillo en:Fresadora de rodilla y columnaFresadora tipo bancadaFresadora tipo cepilloFresadoras trazadorasMquinas de fresado CNC

Fresadora VerticalTiene el husillo vertical, el cual es adecuado para hacer fresados frontales, fresados terminales, fresados de contornos de superficies y tallado de matrices sobre piezas de trabajo relativamente planas.

Lasfresadoras verticales poseen el husillo portaherramientas de modo que lafresa gira sobre su eje horizontal y perpendicular a la pieza. Una caracterstica de esta herramienta es la posibilidad de movilizarse verticalmente, pues sube la mesa con la pieza o el cabezal desciende hacia aquella.Se conocen dos subtipos de fresadoras verticales. Por un lado se encuentra la fresadora vertical de banco fijo, cuya particularidad es que su cabezal se encuentre sin ms movimiento que el de la fresa, entonces los movimientos que crean elmecanizado slo proceden de la mesa.Por otro lado, est lafresadora vertical de torreta, que se diferencia de la anterior porque su cabezal puede hacer un movimiento horizontal de 180 con respecto al ejehorizontal de la piezaFresadoras verticales. Este tipo de fresadoras, tiene el cabezal muy semejante a las mquinas de taladrar. La mesa tiene movimiento vertical, sobre la cual se desliza el carro que tiene desplazamiento transversal y longitudinal. En algunas mquinas de este tipo, el carro es giratorio, igual que en las fresadoras universales. EL eje porta-fresa tambin puede desplazarse verticalmente. Este tipo de mquinas es muy empleado para acanalado y rasurado, por la disposicin del eje. En los dems mecanismos difiere muy poco de los dems tipos de fresadoras.

Fresadora HorizontalTiene el husillo horizontal, el cual es adecuado para realizar fresados perifricos, (por ejemplo, fresado de planchas, ranurado, y fresado lateral y paralelo simultneos) sobre piezas de trabajo que tienen forma aproximadamente cbica.

Las fresadoras horizontales constan de una columna donde unafresa cilndrica es soportada en un extremo y en el otro por un rodamiento. La funcin principal de este aparato es la produccin de ranuras de distinto grosor, como as tambin varias de aquellas al mismo tiempo confresas especiales paralelas, que se conocen como tren de fresado, mejorando de esta manera la productividad del trabajo.

Fresadora de Codo y ColumnaTambin se le llama fresadora de consola. Su nombre proviene de la columna que soporta el husillo y un codo que soporta la mesa de trabajo. Hay distintos tipos, entre las que destacan:

HorizontalUn rbol soporta a la fresa. El rbol es una flecha que sostiene el cortador y se acciona mediante el husillo principal. Tiene un brazo que sostiene al rbol.Tiene la capacidad de hacer avanzar el trabajo en los 3 ejes (x, y, z)

VerticalA diferencia de las horizontales, los cortadores se pueden montar directamente en el husillo principal.Tambin tienen movimiento en los 3 ejes (x, y, z). La mesa de trabajo se desplaza en x, la silla en la direccin y, y el codo en el eje z

UniversalTiene una mesa que pude girar en el plano horizontal( respecto a un eje vertical) a cualquier ngulo especificado. Esto facilita el corte de formas helicoidales y angulares sobre las piezas de trabajo.

Con CorrederaLa cabeza de la herramienta que contiene al husillo se ubica sobre el extremo de una corredera horizontal. La corredera puede ajustarse hacia el adentro y hacia afuera de la mesa de trabajo.El cabezal de la herramienta tambin se puede girar para lograr una orientacin angular de la fresa hacia el trabajo.

Fresadora Tipo BancadaSirven para la produccin en masa. Son ms rgidas permitiendo velocidades ms criticas de avance y profundidades de corte mayores.La mesa de trabajo esta montada directamente a la bancada de la mquina de herramienta, limitando el movimiento longitudinal de la mesa.La fresa esta montada en un cabezal de husillo que puede ajustarse verticalmente a lo largo de la columna. Las que tiene un solo husillo se llaman simplex, las de 2 husillos dplex, y las de 3 husillos triplex.

Fresadoras Tipo CepilloSu apariencia general y su construccin son las de un cepillo grande, pero en vez de llevar acabo el cepillado llevan a cabo un fresado. Se sustituyen las puntas de cepillo por fresas.

Sirven para maquinar piezas muy grandes.

La mesa de trabajo y la cama de a mquina son pesadas y relativamente bajas, casi al ras del piso.

Los cabezales se sostiene sobre una estructura puente que se extiende a travs de la mesa.

Fresadora TrazadoraTambin se le llama fresadora perfiladora. Sirve para construir una geometra irregular de la pieza creada sobre una plantilla. Una sonda trazadora sigue la plantilla, mientras que el cabezal de fresado duplica la trayectoria de la sonda para maquinar la forma deseada.

Hay dos tipos:Trazado x-y: la platilla es una forma plana con contorno que s e perfila usando un control de 2 ejes.Trazado x-y-z: la platilla es un patrn tridimensional que se perfila usando un control de 3 ejes.

Se usan para crear formas que no pueden ser generadas fcilmente por una accin de avance simple de la pieza de trabajo, como por ejemplo, en el maquinado de moldes y troqueles.

Fresadoras CNCSon mquinas en las que la trayectoria de corte se controla por datos numricos en lugar de plantillas fsicas.

Estn adaptadas especialmente para el fresado de perfiles, fresado de cavidades, fresado de contorno de superficies y operaciones de tallado de matrices, en las que se debe controlar simultneamente dos o tres ejes de la mesa de trabajo.

Se requiere del operador para cambiar las fresas y cargar y descargar las piezas de trabajo.

Fresadora UniversalLas fresadoras universales, tienen como particularidad dos portaherramientas: el primero se halla en el cabezal, donde se encuentra el husillo para la fresa, con un amplio rango de movimientos en distintas direcciones, tanto horizontales como verticales. El segundo est en su mesa con el parecido de un torno, donde se coloca la pieza a mecanizar. Con ambos portaherramientas juntos funcionando, se puede crear piezas de una complejidad asombrosa. Se destaca esta fresadora por su versatilidad a la hora del trabajo.Fresadoras universales. Son similares a las fresadoras planas, diferencindose de stas en que el carro es giratorio alrededor de un eje vertical. Este tipo de fresadoras no es adecuado para trabajos pesados, porque las guas de la corredera son cortas, a fin de que el carro al girar no tropiece con el cuerpo. De esta manera, adems de la poca estabilidad del carro dara lugar a un rpido desgaste en forma convexa, de las guas. Tambin poseen caja de velocidades y son accionadas por un motor individual.

Fresadoras Especiales Fresadoras a desarrollo. Se usan principalmente para la contraccin de engranajes cilndricos y helicoidales, coronas y sus correspondientes tornillos sinfn, platos para transmisin a cadena, etc.fresadoras copiadoras. En el caso de reproducir figuras o grabados, se usan las fresadoras grabadoras o copiadoras. Algunas de estas fresadoras se utilizan para grabar planos, pues tienen movimiento nicamente en sentido horizontal. Existen otro tipo de maquina de gran emplazamiento que se utiliza para copiar piezas en tres dimensiones. Tiene una gran aplicacin en la construccin de matrices, estampas y coquillas para fundir metales.

Cnc Plasma.Maquina cnc que usa plasma para cortar materiales ferricos.

Fresadora con solo un eje de rotacion.Su funcin es la de trabajar en cilindros ya sean de madera o de plastico/resina.

Fresadoras para el Mrmol, Granito y PiedraDiseada para todos los trabajos en marmol, granito y piedra, desde cortes hasta grabados 3D. Aplicaciones:Su principal tarea es la de grabados en 3D sobre cualquier superficie pesada tal como marmol, granito o piedras. Gracias a su rigidez estructural y a su mesa robusta y fuerte puede soportar grandes placas de marmol, piedra o granito y su motor de gran potencia combinado con una buena fresa de diamante puede hacer cualquier grabado en 3D o corte.Su velocidad asciende hasta los 8 metros/min.Calidad y PrecisinLa Calidad de estas maquinas corresponde tecnicamente a un error de +/- 0.005 en un trabajo montando servomotores.Si no se usan servomotores la calidad disminuye a un error de +/- 0.05.Este minimo margen de error al ojo humano es inapreciable pues hablamos de errores de 5 milesimas de milimetro. Solo son validos a tener en cuenta en la realizacion de piezas de precisin.

Aplicaciones:Estan preparadas para soportar grandes horas de trabajo en materiales como la madera o derivados. Pueden llevar grandes motores y por supuesto con los mejores sistemas de guiado y de transmisin.Gracias al uso de servomotores pueden llegar hasta velocidades de 50 metro/min.Su principal trabajo es la de cortes y todo tipos de grabados en 3D en maderaCalidad y PrecisinLa Calidad de estas maquinas corresponde tecnicamente a un error de +/- 0.005 en un trabajo montando servomotores aunque usaran cremallera en los ejes X,Y.Si no se usan servomotores la calidad disminuye a un error de +/- 0.05 usando cremallera en los ejes X,Y.Este minimo margen de error al ojo humano es inapreciable pues hablamos de errores de 5 milesimas de milimetro. Solo son validos a tener en cuenta en la realizacion de piezas de precisin.

Medidas de SeguridadAparte de las medidas de seguridad de todas las herramientas elctricas (no tirar del cable, no ponerla cerca de fuentes de humedad ni de calor, etc.), como normas bsicas para la utilizacin segura de la fresadora podemos citar las siguientes:Asegurar los interruptores para que no sean accionados involuntariamenteProtegerse la vista con gafas adecuadas y ponerse mascarilla. Utilizar la mquina siempre con las dos manos. Hacer avanzar la fresadora con ritmo uniforme y poca presin. Desenchufar la mquina y esperar a que pare la fresa antes de cualquier manipulacin (cambio de fresa, limpieza, etc.) Realizar con la fresadora parada todas las operaciones de comprobacin, medicin, ajuste, etc.Quitar la fresa siempre que acabe de trabajar.

POR SU ATENCIN, GRACIAS

BibliografaSaber Electrnica, Ed. Televisa. Ing. Horacio D. Vallejo. 2008Club Saber Electrnica. Ed. Televisa Ing. D. Vallejo. 2008Fsica Genera. Ed. Grupo editorial patria. Hctor Prez Montiel. 3era edicinMaquinas prontuario. Tcnicas, maquinas, herramientas. Nicols Larburu ArrizabalagaTecnologa de las maquinas herramienta. Ed. Marcombo. Krar / Checkwww.wikipedia.comwww.monografia.comFundamentos de manufactura moderna. Ed. McGraw Hill. Mikell P. Grooverwww.youtube.comicardiel.blogspot.com