lunes, 21 de enero de 2013

CONCEPTO DE LA FRESADORA TIPOS Y HERRAMIENTAS QUE SE UTILIZAN.



FRESADORA MECANICA
Una fresadora es una máquina herramienta utilizada para realiza rmecanizados 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 como madera, acero, fundición de hierro, metales no férricos y materiales sintéticos, superficies planas o curvas, de entalladura, de ranuras, de dentado, etc. Además las piezas fresadas pueden ser desbastadas o afinadas. En las fresadoras tradicionales, la pieza se desplaza acercando las zonas a mecanizar a la herramienta, permitiendo obtener formas diversas, desde superficies planas a otras más complejas.
Inventadas a principios del siglo XIX, las fresadoras se han convertido en máquinas básicas en el sector del mecanizado. Gracias a la incorporación del control numérico, son las máquinas herramientas más polivalentes por la variedad de mecanizados que pueden realizar y la flexibilidad que permiten en el proceso de fabricación. La diversidad de procesos mecánicos y el aumento de la competitividad global han dado lugar a una amplia variedad de fresadoras que, aunque tienen una base común, se diferencian notablemente según el sector industrial en el que se utilicen. Asimismo, los progresos técnicos de diseño y calidad que se han realizado en las herramientas de fresar, han hecho posible el empleo de parámetros de corte muy altos, lo que conlleva una reducción drástica de los tiempos de mecanizado.
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 accesorios utilizados y a la necesidad de cumplir especificaciones de calidad rigurosas, la utilización de fresadoras requiere de personal cualificado profesionalmente, ya sea programador, preparador o fresador.4
El empleo de estas máquinas, con elementos móviles y cortantes, así como líquidos tóxicos para la refrigeración y lubricación del corte, requiere unas condiciones de trabajo que preserven la seguridad y salud de los trabajadores y eviten daños a las máquinas, a las instalaciones y a los productos finales o semi elaborados.
TIPOS DE FRESADORA
Las fresadoras pueden clasificarse según varios aspectos, como la orientación del eje de giro o el número de ejes de operación. A continuación se indican las clasificaciones más usuales.
Fresadoras según la orientación de la herramienta
Dependiendo de la orientación del eje de giro de la herramienta de corte, se distinguen tres tipos de fresadoras: horizontales, verticales y universales.
Una fresadora horizontal utiliza fresas cilíndricas que se montan sobre un eje horizontal accionado por el cabezal de la máquina y apoyado por un extremo sobre dicho cabezal y por el otro sobre un rodamiento situado en el puente deslizante llamado carnero. Esta máquina permite realizar principalmente trabajos de ranurado, con diferentes perfiles o formas de las ranuras. Cuando las operaciones a realizar lo permiten, principalmente al realizar varias ranuras paralelas, puede aumentarse la productividad montando en el eje portaherramientas varias fresas conjuntamente formando un tren de fresado. La profundidad máxima de una ranura está limitada por la diferencia entre el radio exterior de la fresa y el radio exterior de los casquillos de separación que la sujetan al eje porta fresas.
En una fresadora vertical, el eje del husillo está orientado verticalmente, perpendicular a la mesa de trabajo. Las fresas de corte se montan en el husillo y giran sobre su eje. En general, puede desplazarse verticalmente, bien el husillo, o bien la mesa, lo que permite profundizar el corte. Hay dos tipos de fresadoras verticales: las fresadoras de banco fijo o de bancada y las fresadoras de torreta o de consola. En una fresadora de torreta, el husillo permanece estacionario durante las operaciones de corte y la mesa se mueve tanto horizontalmente como verticalmente. En las fresadoras de banco fijo, sin embargo, la mesa se mueve sólo perpendicularmente al husillo, mientras que el husillo en sí se mueve paralelamente a su propio eje.
Una fresadora universal tiene un husillo principal para el acoplamiento de ejes portaherramientas horizontales y un cabezal que se acopla a dicho husillo y que convierte la máquina en una fresadora vertical. Su ámbito de aplicación está limitado principalmente por el costo y por el tamaño de las piezas que se pueden trabajar. En las fresadoras universales, al igual que en las horizontales, el puente es deslizante, conocido en el argot como carnero, puede desplazarse de delante a detrás y viceversa sobre unas guías.
Fresadoras especiales
Además de las fresadoras tradicionales, existen otras fresadoras con características especiales que pueden clasificarse en determinados grupos. Sin embargo, las formas constructivas de estas máquinas varían sustancialmente de unas a otras dentro de cada grupo, debido a las necesidades de cada proceso de fabricación.
Las fresadoras circulares tienen una amplia mesa circular giratoria, por encima de la cual se desplaza el carro portaherramientas, que puede tener uno o varios cabezales verticales, por ejemplo, uno para operaciones de desbaste y otro para operaciones de acabado. Además pueden montarse y desmontarse piezas en una parte de la mesa mientras se mecanizan piezas en el otro lado.
Las fresadoras copiadoras disponen de dos mesas: una de trabajo sobre la que se sujeta la pieza a mecanizar y otra auxiliar sobre la que se coloca un modelo. El eje vertical de la herramienta está suspendido de un mecanismo con forma de pantógrafo que está conectado también a un palpador sobre la mesa auxiliar. Al seguir con el palpador el contorno del modelo, se define el movimiento de la herramienta que mecaniza la pieza. Otras fresadoras copiadoras utilizan, en lugar de un sistema mecánico de seguimiento, sistemas hidráulicos, electro-hidráulicos o electrónicos.
En las fresadoras de pórtico, también conocidas como fresadoras de puente, el cabezal portaherramientas vertical se halla sobre una estructura con dos columnas situadas en lados opuestos de la mesa. La herramienta puede moverse verticalmente y transversalmente y la pieza puede moverse longitudinalmente. Algunas de estas fresadoras disponen también a cada lado de la mesa sendos cabezales horizontales que pueden desplazarse verticalmente en sus respectivas columnas, además de poder prolongar sus ejes de trabajo horizontalmente. Se utilizan para mecanizar piezas de grandes dimensiones
En las fresadoras de puente móvil, en lugar de moverse la mesa, se mueve la herramienta en una estructura similar a un puente grúa. Se utilizan principalmente para mecanizar piezas de grandes dimensiones.
Una fresadora para madera es una máquina portátil que utiliza una herramienta rotativa para realizar fresados en superficies planas de madera. Son empleadas en bricolaje y ebanistería para realizar ranurados, como juntas de cola de milano o machihembrados; cajeados, como los necesarios para alojar cerraduras o bisagras en las puertas; y perfiles, como molduras. Las herramientas de corte que utilizan son fresas para madera, con dientes mayores y más espaciados que los que tienen las fresas para metal.
Fresadoras según el número de ejes
Las fresadoras pueden clasificarse en función del número de grados de libertad que pueden variarse durante la operación de arranque de viruta.
Fresadora de tres ejes. Puede controlarse el movimiento relativo entre pieza y herramienta en los tres ejes de un sistema cartesiano.
Fresadora de cuatro ejes. Además del movimiento relativo entre pieza y herramienta en tres ejes, se puede controlar el giro de la pieza sobre un eje, como con un mecanismo divisor o un plato giratorio. Se utilizan para generar superficies con un patrón cilíndrico, como engranajes o ejes estriados.
Fresadora de cinco ejes. Además del movimiento relativo entre pieza y herramienta en tres ejes, se puede controlar o bien el giro de la pieza sobre dos ejes, uno perpendicular al eje de la herramienta y otro paralelo a ella (como con un mecanismo divisor y un plato giratorio en una fresadora vertical); o bien el giro de la pieza sobre un eje horizontal y la inclinación de la herramienta alrededor de un eje perpendicular al anterior. Se utilizan para generar formas complejas, como el rodete de una turbina Francis

Movimientos de la herramienta
El principal movimiento de la herramienta es el giro sobre su eje. En algunas fresadoras también es posible variar la inclinación de la herramienta o incluso prolongar su posición a lo largo de su eje de giro. En las fresadoras de puente móvil todos los movimientos los realiza la herramienta mientras la pieza permanece inmóvil.
Movimientos de la mesa
La mesa de trabajo se puede desplazar de forma manual o automática con velocidades de avance de mecanizado o con velocidades de avance rápido en vacío. Para ello cuenta con una caja de avances expresados de mm/minuto, donde es posible seleccionar el avance de trabajo adecuado a las condiciones tecnológicas del mecanizado.
·         Movimiento longitudinal: según el eje X, que corresponde habitualmente al movimiento de trabajo. Para facilitar la sujeción de las piezas la mesa está dotada de unas ranuras en forma de T para permitir la fijación de mordazas u otros elementos de sujeción de las piezas y además puede inclinarse para el tallado de ángulos. Esta mesa puede avanzar de forma automática de acuerdo con las condiciones de corte que permita el mecanizado.
·         Movimiento transversal: según el eje Y, que corresponde al desplazamiento transversal de la mesa de trabajo. Se utiliza básicamente para posicionar la herramienta de fresar en la posición correcta.
·         Movimiento vertical: según el eje Z, que corresponde al desplazamiento vertical de la mesa de trabajo. Con el desplazamiento de este eje se establece la profundidad de corte del fresado.
·         Giro respecto a un eje longitudinal: según el grado de libertad U. Se obtiene con un cabezal divisor o con una mesa oscilante.
·         Giro respecto a un eje vertical: según el grado de libertad W. En algunas fresadoras se puede girar la mesa 45º a cada lado, en otras la mesa puede dar vueltas completas.
Movimiento relativo entre pieza y herramienta
El movimiento relativo entre la pieza y la herramienta puede clasificarse en tres tipos básicos:
·         El movimiento de corte es el que realiza la punta de la herramienta alrededor del eje del portaherramientas.
·         El movimiento de avance es el movimiento de aproximación de la herramienta desde la zona cortada a la zona sin cortar.
·         El movimiento de profundización de perforación o de profundidad de pasada es un tipo de movimiento de avance que se realiza para aumentar la profundidad del corte.



Características técnicas de una fresadora

Al seleccionar una fresadora para su adquisición y para realizar trabajos con ella, deben tenerse en cuenta varias características técnicas de la misma. El tamaño de las piezas a mecanizar está limitado por las dimensiones de la superficie de la mesa y los recorridos de los elementos móviles. Dependiendo de las operaciones a realizar, puede ser necesaria la posibilidad de controlar varios ejes a la vez, como los proporcionados por mesas giratorias o por cabezales divisores, o incluso controlar estos ejes de forma automática por CNC, por ejemplo para realizar contorneados. En función del material de la pieza, de las herramientas de corte y de las tolerancias de fabricación requeridas, es necesario utilizar velocidades de corte y de avance diferentes, lo cual puede hacer necesaria la posibilidad de operar con gamas de velocidades, con velocidades máximas y potencias suficientes para lograr flexibilidad en el sistema de producción.
Los dispositivos electrónicos de control, desde la visualización de cotas hasta el control numérico, permiten aumentar la productividad y la precisión del proceso productivo.
Además, una fresadora debe tener dispositivos de seguridad, como botones de parada de emergencia (coloquialmente conocidos comosetas de emergencia), dispositivo de seguridad contra sobrecargas (que consiste; bien en un embrague automático que desacopla el movimiento de la herramienta cuando se alcanza un límite de fricción o se vence la acción de unos muelles; o bien en un sistema electrónico) y pantallas de protección contra la proyección de virutas o partes de la pieza o la herramienta de corte.
Otro aspecto a tener en cuenta es el peso de la máquina, que influye en el transporte de la misma y las necesidades de cimentación de la nave para que las vibraciones estén controladas en niveles admisibles. Para un buen funcionamiento de la máquina se requiere que sus holguras e imperfecciones dimensionales estén controladas y no excedan de unas tolerancias determinadas, para lo cual se realizan inspecciones periódicas. Las guías de los componentes deslizantes, como los carros de mesa o el puente, habitualmente son trapezoidales o con forma de cola de milano por esta razón. Los husillos de accionamiento de los movimientos deslizantes son husillos de bolas sin juego para disminuir las fuerzas de rozamiento y así ralentizar el crecimiento de las holguras.


Husillo de bolas sin juego del movimiento longitudinal de la mesa.
Los equipamientos de serie y opcionales que montan las fresadoras actuales son muy variables en función de las prestaciones que tengan.
Respecto al manejo de la información, es necesario tener en cuenta el tipo de lenguaje de programación que es posible utilizar, la capacidad de memoria de la máquina para un uso posterior de los programas almacenados, así como la forma de introducción y modificación de los programas: a pie de máquina, mediante dispositivos de almacenamiento de datos(disquete o memoria USB), o mediante una tarjeta de red.
La unidad central de proceso (CPU, por sus siglas en inglés) de la máquina controla accionamientos rotativos, para lo cual se utilizan servomotores que pueden variar su velocidad en un rango continuo. El movimiento lineal de los carros de la mesa se obtiene transformando el movimiento rotacional de los servomotores mediante husillos de bolas sin juego.
La CPU obtiene datos del programa y de los sensores instalados, los cuales permiten establecer una realimentación del control de las operaciones. La precisión de estos sensores y la velocidad de procesamiento de la CPU limitan la precisión dimensional que puede obtenerse. El tipo de sensor utilizado ha evolucionado con el tiempo, siendo en la actualidad muy utilizados los sensores de efecto Hallpara el control de los desplazamientos y giros realizados. Para controlar la posición del origen del sistema de referencia de los movimientos realizados y el desgaste de la herramienta se utilizan uno o varios palpadores o sondas de medida. Un palpador es un dispositivo con un vástago que acciona un pulsador al hacer contacto con la pieza o con la mesa de la máquina. También puede establecerse el origen de coordenadas realizando un contacto en movimiento de la herramienta con la zona a mecanizar.
Además de los movimientos de la pieza y de la herramienta, pueden controlarse de manera automatizada otros parámetros como la herramienta empleada, que puede cambiarse desde un almacén de herramientas instalado en la máquina; el uso o no de fluido refrigerante o la apertura y cierre de las puertas de seguridad.
Existen varios accesorios que se instalan en las fresadoras para realizar operaciones de mecanizado diferentes o para una utilización con mayor rapidez, precisión y seguridad:
·         Dispositivos de adición de ejes: cabezal multiangular (permite orientar el eje del portaherramientas), divisor universal con contrapunto y juego de engranes y mesa circular divisora.
·         Dispositivos para sujeción de piezas: plato universal de 3 garras con contraplato; contrapunto y lunetas; mordaza giratoria graduada; mordaza hidráulica.
·         Dispositivos para sujeción de herramientas: ejes porta-fresas largos y cortos, eje porta-pinzas y juego de pinzas.
·         Dispositivos para operaciones especiales: aparato de mortajar giratorio, cabezal de mandrinar.
·         Dispositivos de control: visualización digital de cotas y palpadores de medida.

Las fresas pueden clasificarse según el mecanismo de sujeción al portaherramientas en fresas con mango cónico, fresas con mango cilíndrico y fresas para montar en árbol.
Las fresas con mango cónico, a excepción de las fresas grandes, en general se montan al portaherramientas utilizando un mandril o un manguito adaptador intermedio, cuyo alojamiento tiene la misma conicidad que el mango de la fresa. Las conicidades utilizadas suelen ser las correspondientes a los conos ISO o a los conos Morse, existiendo también otros tipos menos utilizados en fresadoras como los conos Brown y Sharpe.
Las fresas con mango cilíndrico se fijan al porta herramienta utilizando mandriles con pinzas. Algunas fresas tienen un agujero en el mango y se fijan empleando mangos que se adaptan por un lado a la fresa mediante un roscado o utilizando un eje prisionero y por el otro lado disponen de un cono para montarse al husillo de la máquina.
Las fresas para montaje sobre árbol tienen un agujero central para alojar el eje portaherramientas, cuyo diámetro está normalizado. Estas fresas disponen de un chavetero para asegurar la rotación de la herramienta y evitar que patinen. Para posicionar axialmente estas fresas en el eje, se emplean unos casquillos separadores de anchuras normalizadas. Además, en caso de necesidad pueden montarse varias fresas simultáneamente en lo que se denomina un tren de fresas. Para el cambio manual de los ejes porta fresas se recurre a sistemas clásicos de amarre con tirante roscado, pero cada vez es más utilizado el apriete neumático o hidraúlico debido a la rapidez con la que se realiza el cambio.
Las fresadoras de control numérico incorporan un almacén de herramientas y disponen de un mecanismo que permite el cambio de herramientas de forma automática según las órdenes programadas.1
Para poder orientar la herramienta existen varios tipos de dispositivos, como el cabezal Huré, el cabezal Gambin o las platinas Horientables. 
El cabezal vertical universal Huré es un mecanismo que aumenta las prestaciones de una fresadora universal y es de aplicación para el fresado horizontal, vertical, radial en el plano vertical, angular (inclinado) en un plano vertical perpendicular a la mesa de la fresadora y oblicuo o angular en el plano horizontal. Este mecanismo es de gran aplicación en las fresadoras universales y no se utiliza en las fresadoras verticales.
Consta de dos partes: la primera, con el árbol portaherramientas, se une con la otra parte del cabezal según una corredera circular inclinada 45º respecto a la horizontal, y la segunda se une mediante una corredera circular vertical con la parte frontal de la columna de la fresadora, donde se acopla al husillo principal de la máquina. El cabezal está dispuesto para incorporarle herramientas de fresar, brocas y escariadores mediante pinzas, porta brocas y otros elementos de sujeción de herramientas. La velocidad de giro del husillo de este accesorio es la misma que la del husillo principal de la fresadora. No son adecuados para las operaciones con herramientas grandes de planear. 





Para conseguir una correcta fijación de las piezas en la mesa de trabajo de una fresadora se utilizan diversos dispositivos. El sistema de sujeción que se adopte debe permitir que la carga y la descarga de las piezas en la mesa de trabajo sean rápidas y precisas, garantizar la repetitividad de las posiciones de las piezas y su amarre con una rigidez suficiente. Además, el sistema de sujeción empleado debe garantizar que la herramienta de corte pueda realizar los recorridos durante las operaciones de corte sin colisionar con ningún utillaje.1
Existen dos tipos principales de dispositivos de fijación: las bridas de apriete y las mordazas, siendo estas últimas las más usuales. Las mordazas empleadas pueden ser de base fija o de base giratoria. Las mordazas de base giratoria están montadas sobre un plato circular graduado. Mordazas pueden ser de accionamiento manual o de accionamiento hidráulico. Las mordazas hidráulicas permiten automatizar la apertura y el cierre de las mismas así como la presión de apriete. Las mesas circulares, los platos giratorios y los mecanismos divisores son elementos que se colocan entre la mesa de la máquina y la pieza para lograr orientar la pieza en ángulos medibles.
Además, hay otros dispositivos que facilitan el apoyo como ranuras en V para fijar redondos o placas angulares para realizar chaflanes y utillajes de diseño especial. Al fijar una pieza larga con un mecanismo divisor pueden utilizarse un contrapunto y lunetas. Para la fijación de las piezas y los dispositivos que se utilizan, las mesas disponen de unas ranuras en forma de T en las cuales se introducen los tornillos que fijan los utillajes y dispositivos utilizados. También es posible utilizar dispositivos magnéticos que utilizan imanes.
Las fresadoras de control numérico pueden equiparse con dos mesas de trabajo, lo cual hace posible la carga y descarga de las piezas al mismo tiempo que se está mecanizando una nueva pieza con el consiguiente ahorro de tiempo. La colocación o el giro de la mesa o de sus accesorios a la posición de trabajo pueden programarse con funciones específicas en los programas de control numérico.
Mecanismo divisor
Un mecanismo divisor es un accesorio de las máquinas fresadoras y de otras máquinas herramientas como taladradoras y mandrinadoras. Este dispositivo se fija sobre la mesa de la máquina y permite realizar operaciones espaciadas angularmente respecto a un eje de la pieza a mecanizar. Se utiliza para la elaboración de engranajes, prismas, escariadores, ejes ranurados, etc.
La pieza a mecanizar se acopla al eje de trabajo del divisor, entre el punto del divisor y un contrapunto. Al fresar piezas esbeltas se utilizan también lunetas o apoyos de altura regulable para que las deformaciones no sean excesivas. El divisor directo incorpora un disco o platillo con varias circunferencias concéntricas, en cada una de las cuales hay un número diferente de agujeros espaciados regularmente. En uno de estos agujeros se posiciona un pasador que gira solidariamente con la manivela del eje de mando. Si el divisor está automatizado, la división se realiza de forma automática, utilizando un disco apropiado para cada caso. Este sistema se emplea en mecanizar grandes cantidades de ejes ranurados por ejemplo. La relación de transmisión entre el eje de mando y el eje de trabajo depende del tipo de mecanismo divisor que se utilice. Hay tres tipos de mecanismos divisores: divisor directo, divisor semi universal y divisor universal.
Un divisor directo tiene un árbol que, por un extremo tiene una punta cónica para centrar el eje la pieza, y por el otro se acciona directamente por la manivela. Algunos de estos divisores, en lugar de tener discos intercambiables con agujeros circunferenciales, tienen ranuras periféricas y el pasador de retención se sitúa perpendicularmente al eje de mando.
Un divisor semi universal se utiliza básicamente para mecanizar ejes y engranajes de muchos dientes cuando es posible establecer una relación exacta entre el movimiento de giro de la pieza y el giro de la palanca sobre el platillo de agujeros. Para que ello sea posible, este tipo de divisor incorpora un mecanismo interior de tornillo sin fin y rueda helicoidal cuya relación de transmisión (i) usualmente es de 40:1 ó 60:1, así como varios discos intercambiables. En estos casos, la manivela de mando debe dar 40 ó 60 vueltas para completar una vuelta en el eje de trabajo del divisor. Para girar el eje de trabajo una fracción de vuelta de valor determinado debe calcularse previamente el giro que ha de realizar la manivela. Por ejemplo, para el tallado de un piñón de 20 dientes, la manivela debe girar 40/20 = 2 vueltas para avanzar de un diente al siguiente. Si se desea tallar un engranaje de 33 dientes, la solución es 40/33 = 1+7/33, con lo cual hay que instalar un platillo que tenga 33 agujeros y habrá que dar un giro a la manivela de una vuelta completa más 7 agujeros del platillo de 33 agujeros.
El divisor universal es de constitución parecida al divisor semiuniversal y se diferencia de este último en que incorpora un tren exterior de engranajes intercambiables que permite realizar la división diferencial y tallar engranajes helicoidales cuando se establece una relación de giro del plato divisor con el avance de la mesa de la fresadora. La división diferencial se utiliza cuando el engranaje que se desea tallar tiene un número de dientes que no es posible hacerlo de forma directa con los platillos disponibles porque no se dispone del número de agujeros que puedan conseguir un cociente exacto entre el giro del eje del divisor y el de la manivela del platillo.14
Para el mecanizado de grandes producciones de ejes ranurados o escariadores, existen mecanismos divisores automáticos con discos ranurados según el número de estrías de los ejes. Estos discos agilizan el trabajo de forma considerable. El tallado de engranajes con estos mecanismos apenas se utiliza en la actualidad porque existen máquinas para el tallado de engranajes que consiguen mayores niveles de calidad y productividad. Algunas fresadoras modernas de control numérico (CNC) disponen de mesas giratorias o cabezales orientables para que las piezas puedan ser mecanizadas por diferentes planos y ángulos de aproximación, lo cual hace innecesario utilizar el mecanismo divisor en estas máquinas.

 

 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. Una fresa está determinada por su diámetro, su forma, material constituyente, números de labios o dientes que tenga y el sistema de sujeción a la máquina.

Los labios cortantes de las fresas de acero rápido (HSS) pueden ser rectilíneos o helicoidales, y las fresas que montan plaquitas intercambiables son de carburo metálicocomo el carburo de tungsteno, conocido como widia, de metalcerámica o, en casos especiales, de nitruro de boro cúbico (CBN) o de diamante policristalino (PDC). En general, los materiales más duros en los filos de corte permiten utilizar mayores velocidades de corte, pero al ser menos tenaces, exigen una velocidad de avance menor. El número de labios o plaquitas de las fresas depende de su diámetro, de la cantidad de viruta que debe arrancar, de la dureza del material y del tipo de fresa.



MANDRINADORA:
La mandrinadora es una máquina cuya herramienta animada de un movimiento de rotación con avance o sin él y generalmente en posición horizontal aumenta de diámetro(mandrina) orificio de piezas que permanecen fijas o avanzan hacia la herramienta.
Los movimientos de trabajo son:
1. Movimiento de corte por rotación de la herramienta.
2. Movimiento de avance por desplazamiento axial de la herramienta o por desplazamiento longitudinal de la pieza.
3. Movimiento de profundidad de pasada por desplazamiento radial de la herramienta.
En realidad la definición y los movimientos que hemos atribuida a la mandrinadora sólo corresponden a la principal aplicación de esta máquina, pues una mandrinadora moderna tiene una gama de movimientos mucho más amplia y sus aplicaciones ordinarias no se reducen sólo al torreado interior o mandrinado sino que realizan operaciones de refrentado, fresado, roscado, etc.
Operaciones realizables:
Las mandrinadoras se emplean principalmente para mandrinar agujeros de importancia sobre todo en piezas de formas irregulares como cilindros de máquinas de vapor, soportes de bielas, y en general, piezas que deben permanecer fijas y mandrinarse girando la herramienta.
Las operaciones que pueden realizarse son las siguientes:
Mandrinado:
Se realiza con herramientas en voladizo cuando son mandrinados cortos. Si se trata de mandrinados largos, se utiliza la barra de mandrinar.
Taladrado:
Aunque no es un trabajo propio de la mandrinadora, se realizan con frecuencia taladros utilizando brocas con mangos cónicos.
Escariado:
Se repasan los orificios con escariadores fijos o regulables.
Refrentado:
Se realiza esta operación utilizando el plato con el portaherramientas desplazable
radial mente.
Roscado:
En algunos tipos de mandrinadoras pueden darse avances al husillo, igual a los pasos normalizados de las roscas, y por tanto.
Fresado:
Es una operación frecuente en las mandrinadoras y se realiza con fresas montadas sobre el eje cuando son de pequeños diámetros o sobre el plato cuando se trata se fresas grandes. Utilizando un portaherramientas orientable especial puede fresarse en cualquier ángulo.
Torneado:
Si la mandrinadora va equipada con mesa circular dotada de rotación independiente pueden realizarse torneados.
PUNTEADORAS:
Son máquinas especiales de muy alta precisión, cuya herramienta animada de movimiento de rotación realiza operaciones de taladrado, mandrinado o fresado de piezas que permanecen fijas, se desplazan o giran durante la operación. Además las punteadotas tienen como característica que las distingue de todas las demás máquinas herramientas, la extraordinaria precisión con que pueden situarse los puntos de mecanizado en la pieza, traduciendo las cotas de los planos con los desplazamientos de los órganos móviles de la máquina, lo que permite mecanizar en puntos exactos sin necesidad de marcarlos previamente.
Además las máquinas más modernas van provistas de dispositivos de repetición automática de operación o de programación por control numérico, lo que permite la utilización de esta máquina con extraordinario rendimiento para la producción en serie.
Operaciones realizables con la punteadoras:
Las operaciones fundamentales que realizan las punteadotas son:
* taladrar
* mandrinar
* refrentar
Pero lo que constituyen la característica destacable de esta máquina es el posicionado rápido y si se desea automático de la herramienta, lo que permite realizar con mayor perfección y en menos tiempo:
- El mecanizado de piezas complicadas como un carter de distribución del aceite de un motor de avión de 6 caras.
- El mecanizado de piezas en serie.
FRESADORA:
Es una máquina dotada de una herramienta característica denominada "fresa", que animada de un movimiento de rotación mecaniza superficies en piezas que se desplazan con movimiento rectilíneo bajo la herramienta.
Si el eje de la fresa está dispuesto paralelamente a la superficie a mecanizar, el fresado se denomina "cilíndrico", en este caso la fresa puede girar en sentido contrario al avance, denominándose "fresado normal", o en el mismo sentido denominándose "fresado en concordancia".
Cuando el eje de la fresa es perpendicular a al superficie de la pieza que se mecaniza, el fresado se denomina "frontal".
Los movimientos de trabajo son:
1. Movimiento de corte, por rotación de la fresa.
2. Movimiento de avance, por desplazamiento rectilíneo de la pieza.
3. Movimiento de profundidad de pasada, por desplazamiento vertical de la pieza.
Actualmente, la fresadora tiene un campo de aplicación para el mecanizado de piezas pequeñas, casi ilimitado. Tienen mucho más rendimiento que las demás máquinas para las mismas operaciones, pues como cada diente o arista de la fresa no está en fase de trabajo y por lo tanto en contacto con la pieza nada más que una fracción de tiempo que dura la revolución de la fresa, ésta experimenta mucha menos fatiga, tiene menos desgaste y trabaja a una temperatura inferior que las herramientas de los tornos, sin que pueda considerarse su trabajo intermitente ya que siempre hay una arista de la fresa en fase de trabajo.
Componentes principales:
La base: Es la base que sirve de apoyo a la máquina.
El cuerpo: Es el elemento estructural de la máquina que en forma de columna se apoya sobre la base llena en la parte frontal, las guías verticales por la que desliza la consola y contiene los mecanismos de accionamiento de la máquina. La consola que desliza sobre las guías sirve de soporte a la mesa. La mesa donde se fijan las piezas tiene su superficie ranurada y se apoya sobre los carros, uno de desplazamiento longitudinal y otro transversal.
El puente: Es una pieza colocada sobre la parte superior del cuerpo y soporta al cojinete o apoyo del eje de la herramienta. Y el eje de trabajo o de la herramienta está montado horizontalmente en la parte superior del cuerpo, sirve de apoyo y accionamiento a la fresa y recibe el movimiento de rotación del mecanismo de accionamiento alojado en el cuerpo de la fresadora.

Procedimientos de fresado:
Fresado tangencial en oposición llamado también fresado normal. En este caso el eje de la fresa es paralelo a la superficie trabajada y gira en sentido contrario al avance de la pieza. En este caso el espesor de la viruta crece al girar la fresa y avanzar la pieza, por lo que el esfuerzo de corte va creciendo también progresivamente, en contra de esta ventaja tiene los siguientes inconvenientes:Si se emplean avances muy pequeños no existe más que un diente cortando a la vez y como la resultante de los esfuerzos de corte al final de la carrera están dirigidos hacia arriba, tiende a levantar la pieza de la mesa con lo que se originan flexiones y vibraciones.
El rozamiento de la fresa sobre la pieza al iniciar el corte es muy grande y esto desgasta los dientes y los calienta.
La potencia consumida en el fresado a consecuencia de lo anterior es superior a la del fresado en concordancia.
Las superficies obtenidas no son perfectamente planas sino ligeramente onduladas.
Fresado tangencial en concordancia, La fresa también de eje horizontal gira en el mismo sentido que el de avance de la pieza, en este caso los dientes de la fresa inician el corte de la viruta en su máximo espesor por lo que necesita mayor esfuerzo de corte que en el normal, tiene las siguientes ventajas:
La componente vertical de la fuerza de corte se dirige hacia abajo y por tanto si la máquina es lo suficientemente rígida quedan eliminadas las vibraciones.
Los dientes de la fresa no sufren el rozamiento inicial con la pieza, que tenían en el fresado norma, por esto y por la ausencia de vibraciones se pueden emplear avances mayores y se obtiene mayor rendimiento.
La potencia consumida en el fresado por la ausencia de rozamientos es inferior a la del fresado normal.
El acabado obtenido en mejor que en el normal pues generalmente no presenta ondulaciones.
Fresado frontal: En el fresado frontal el eje de la herramienta es perpendicular a la superficie de trabajo y el espesor de la viruta arrancada es constante. En este procedimiento solamente trabajan las extremidades de los dientes y se realiza solo cuando la pieza es de anchura inferior a la de la fresa, pues en caso contrario el fresado sería mixto, tangencial y frontal. La superficie mecanizada tiene mejor aspecto que en los procesos anteriores ya que en ella no guarda trazo alguno de la forma de la fresa, sino únicamente la raya dejada por los dientes que son arcos de cicloides, si el eje no es totalmente perpendicular no se obtendrán superficies totalmente planas. En la práctica del fresado frontal el eje de la fresa se lleva ligeramente inclinado hacia delante para evitar el rozamiento de los dientes cuando no cortan, por lo que la superficie gruesa produce es ligeramente cóncava.
Fresas:
En su sentido más amplio las fresas pueden dividirse como sólidos de revolución en cuya superficie se encuentran repartidas cuchillas denominadas dientes que se clavan y arrancan viruta de material al girar alrededor de su eje.
Los elementos característicos que definen la fresa son:
- El cuerpo que es el núcleo sobre el que van apoyados los dientes.
- El dentado que es el elemento activo de la pieza.
- El mango (cuando lo tiene) por el que se sujeta al portaherramientas.
- La periferia es la superficie de revolución imaginaria que envuelve al filo de los dientes.
Operaciones que realiza la fresadora:
Planeado:
Se realiza con fresas cilíndricas o frontales.
Ranurado:
Se realiza con fresas de 3 cortes.
Corte:
Se realiza con fresas sierra en forma de disco.
Perfilado:
Se emplean fresas de línea periférica adecuada al perfil que se desea obtener.
 Fresado circular o contorneado:
Se utilizan fresas cilíndricas en posición vertical.
Fresado helicoidal.
Fresado de engranajes.
Taladrado. Escariado. Mandrinado. Mortajado.


No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada