Fresadoras y sus variantes.pdf

36
TALLER DE MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS FRESADORAS “TIPOS Y EVOLUCIÓN” ALUMNOS: Fabiola Arce Díaz. Carolina Portilla Morera. Jorge Mario Rojas Quesada. Yuliana Cascante Rodríguez. PROFESOR: Luis Moya. ll Cuatrimestre, 2016.

Transcript of Fresadoras y sus variantes.pdf

Page 1: Fresadoras y sus variantes.pdf

TALLER DE MÁQUINAS Y HERRAMIENTASFRESADORAS “TIPOS Y EVOLUCIÓN”ALUMNOS:Fabiola Arce Díaz.Carolina Portilla Morera.Jorge Mario Rojas Quesada.Yuliana Cascante Rodríguez.PROFESOR:Luis Moya.ll Cuatrimestre, 2016.

Page 2: Fresadoras y sus variantes.pdf

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

ContenidoObjetivo General ............................................................................................................................3

Objetivos Específicos ......................................................................................................................3

Justificación ....................................................................................................................................3

Introducción ...................................................................................................................................4

Historia ...........................................................................................................................................4

Marco Teórico ....................................................................................................................................5

Proceso de Fresado ........................................................................................................................5

Tipos de fresadoras ........................................................................................................................5

Por el número de ejes ................................................................................................................5

De tres ejes ................................................................................................................................5

De cuatro ejes ............................................................................................................................6

De cinco ejes ..............................................................................................................................6

Fresadora Manual ..........................................................................................................................6

Fresadora Simple ............................................................................................................................7

Fresadora Universal........................................................................................................................8

Fresadora Horizontal ......................................................................................................................9

Fresadora Vertical ........................................................................................................................11

Fresadora vertical de banco fijo o bancada ..................................................................................11

Fresadora vertical de torreta o consola........................................................................................12

Page 3: Fresadoras y sus variantes.pdf

Fresadoras Especiales ...................................................................................................................13

Fresadora Circular ........................................................................................................................14

Fresadora Copiadora ....................................................................................................................14

Fresadora de Pórtico ....................................................................................................................15

Fresadora de Puente Móvil ..........................................................................................................16

Fresadoras para madera...............................................................................................................17

Fresadoras CNC ............................................................................................................................18

Características de las Fresadoras .....................................................................................................19

Anexo ...............................................................................................................................................21

Bibliografía .......................................................................................................................................24

2

Page 4: Fresadoras y sus variantes.pdf

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

Objetivo General• Facilitar el acceso a información acerca de distintos tipos de fresadoras, sus

usos y sus características.

Objetivos Específicos• Desarrollar un blog mediante el cual se exponen videos y documentos importantes

para el uso y conocimiento de las máquinas fresadoras.

• Mostrar la evolución de las fresadoras, sus variantes y usos característicos.

• Informar a los estudiantes mediante imágenes los diferentes tipos de fresadoras.

JustificaciónLas fresadoras se han convertido actualmente en herramientas muy necesarias en los

talleres, y es trascendente lograr reconocer que tipo de fresadora debemos usar para realizar

de la forma más eficiente un trabajo, además es importante conocer su uso y medidas de

seguridad para evitar accidentes con su uso.

3

Page 5: Fresadoras y sus variantes.pdf

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

IntroducciónUna fresadora es una máquina-herramienta cuya función es crear piezas, de determinadas

formas, a través de un proceso de mecanizado de las mismas, con el uso de una herramienta

giratoria llamada fresa. El mecanizado es un modo de manufactura por remoción de material

tanto por abrasión como por arranque de viruta. Una fresadora puede usarse en una variedad

amplia de materiales: usualmente se aplica a metales, como el acero y el bronce y también

en maderas y plástico.

HistoriaEl estadounidense Eli Whitney en 1818 creó la primera máquina de fresar. En 1830, la

empresa Gay Silver construyó una fresadora que incorporó un mecanismo de regulación

vertical, además de un soporte para el husillo portaherramientas. A mediados de 1848 el

ingeniero americano Frederick. W. Howe construyó para la empresa Robbins Lawren la

primera máquina fresadora universal, que incorporaba un mecanismo para el copiado de

perfiles. En ese mismo año sale al mercado la fresadora Lincoln, que incorporó un carnero

cilíndrico regulable en sentido vertical. A mediados del siglo XIX se inició la construcción

de fresadoras verticales. La primera máquina fresadora universal que se equipó con plato

divisor y que permitía la fabricación de piñones con engranajes rectos y helicoidales fue

construida por Brown Sharpe en 1853 y fue presentada en la Exposición Universal de París

de 1867.

4

Page 6: Fresadoras y sus variantes.pdf

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

Marco TeóricoProceso de FresadoConsiste principalmente en el corte del material que se mecaniza con una herramienta

rotativa de varios filos, que se llaman dientes, labios o plaquitas de metal duro, que ejecuta

movimientos en casi cualquier dirección alrededor de ejes en los que se puede desplazar la

mesa donde va fijada la pieza que se mecaniza para dar una forma deseada en la pieza.

Tipos de fresadorasPor el número de ejes

El número de ejes en una fresadora es lo que determina las posibilidades de movimiento

de la máquina herramienta. Así, a mayor número de ejes, mayores posibilidades de

movimiento o mayor grado de libertad.

Es importante entender que, cuando se habla de ejes, se hace referencia a los ejes de un

sistema cartesiano, (X, Y, Z,...).

En este sentido, pueden clasificarse las fresadoras, según el número de ejes, en tres tipos:

De tres ejesSe trata de fresadoras con posibilidad de movimiento horizontal, vertical y oblicuo, este

último, como resultado de la combinación de movimientos entre mesa, ménsula y

husillo. Permiten un control sobre el movimiento relativo existente entre la máquina

herramienta y la pieza, en cada uno de los tres ejes del sistema cartesiano.

5

Page 7: Fresadoras y sus variantes.pdf

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

De cuatro ejesCumplen todas las funciones descritas en el tipo anterior: movimiento relativo entre pieza

y herramienta, en los tres ejes.

Añade la posibilidad de control de giro de la pieza, sobre uno de los ejes, gracias a un plato

giratorio o mecanismo divisor. De esta forma, este tipo de fresadoras está especialmente

indicado a la hora de generar superficies labrando sobre patrones cilíndricos.

De cinco ejesAdemás de cumplir con todas las posibilidades de las descritas anteriormente; las

fresadoras de cinco ejes cuentan con dos particularidades.

De una parte, permitir el control de giro de la pieza sobre dos de sus ejes. Uno de ellos

perpendicular al husillo y el otro, paralelo (como en el caso de las de cuatro ejes, que se

consigue por medio de un plato giratorio o mecanismo divisor).

De otra, permitir el giro de la pieza sobre un eje horizontal y que la herramienta pueda

inclinarse alrededor de un eje, perpendicular al anterior.

Las fresadoras de este tipo son las utilizadas para trabajos que requieren, como resultado,

formas de elevada complejidad.

Fresadora ManualLa máquina Fresadora más sencilla es la operada manualmente. Puede ser del tipo de

columna y ménsula (también conocida como “de superficie”) o del de mesa montada en

bancada fija (también conocida como “vertical de banco”).

Estas máquinas tienen un eje o husillo horizontal donde se monta la fresa. La mesa de

trabajo permite los tres movimientos sobre el eje cartesiano. El avance de la pieza hacia la

6

Page 8: Fresadoras y sus variantes.pdf

fresa se realiza manualmente, por medio de un tornillo vertical accionado por un volante o

por medio de una leva o palanca. En algunos modelos, el tornillo viene provisto de un

rodamiento de precisión, para que el traslado del cabezal sea más suave y compensado.

Las máquinas operadas a mano son usadas principalmente en trabajos de producción con

operaciones simples, como corte de ranuras, pequeños cuñeros y acanaladas.

Sin embargo, en algunos modelos de la fresadora vertical manual de banco, pueden utilizarse

adaptadores para convertirla en alesadora horizontal de banco; con lo que las posibilidades

de trabajo que puede ofrecer esta máquina herramienta, se amplían considerablemente.

Fresadora SimpleSe trata de la más elemental, de la familia de las fresadoras, con movimiento

automatizado. El husillo o eje portafresa va en horizontal. La mesa tiene un desplazamiento

vertical que es accionado manualmente, mediante un tornillo. Sobre ésta, el carro describe

un movimiento automatizado, paralelo al husillo.

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

7

Page 9: Fresadoras y sus variantes.pdf

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

Aunque la fresadora simple es una máquina destinada a propósitos muy generales; es posible

utilizarla para trabajos de producción.

De construcción y manejo sencillos, es muy similar a la de tipo universal; aunque presenta

una mayor robustez y se diferencia, principalmente, en el hecho de que el eje portafresa

describe el giro horizontalmente.

Su uso es más ventajoso que el de las de tipo universal, cuando se trata de trabajos pesados.

Además, en las fresadoras simples, el carro tiene una mayor longitud de guías, lo que les

proporciona una mayor estabilidad (evitando además, el rápido desgaste de las guías, más

común en los casos de guías cortas).

El control de los desplazamientos de la mesa se realiza mediante topes; aunque también las

hay que permiten un control automático, mediante ciclos, por medio de volantes que

controlan el movimiento longitudinal de la mesa.

Las fresadoras simples tienen tres movimientos: longitudinal, vertical y oblicuo.

Obtienen las distintas velocidades a través de una caja de velocidades situada en el cabezal

de la máquina (antiguamente, esta necesidad era satisfecha mediante un cono con poleas)

Fresadora UniversalEn apariencia, muy similares a las fresadoras simples; las fresadoras universales se

diferencian de aquellas en el hecho de que el carro gira alrededor de un eje vertical.

La fresa va en sentido horizontal, en el husillo.

Están diseñadas para obtener un alto grado de versatilidad y control, dando como resultado

una buena productividad. Sin embargo, no son adecuadas para trabajos pesados porque sus

guías son cortas. (Esto hace que el carro sea más inestable, en trabajos pesados,

Page 10: Fresadoras y sus variantes.pdf

además de

acelerar el desgaste, de forma convexa, de las guías).

La razón de que las guías sean cortas no es otra que permitir el giro de la máquina, al

trabajar, sin rozar el cuerpo del operario.

8

Page 11: Fresadoras y sus variantes.pdf

Los movimientos de la pieza a labrar en las universales, se controlan combinando ménsula,

carro portamesa y mesa. Este tipo de fresadoras posee un cuarto movimiento que le permite

el giro horizontal. Sus características de giro hacen de la máquina herramienta una

imprescindible en el corte de helicoidales tales como brocas, algunos engranajes, fresas, etc.

Pueden equiparse con una serie de añadiduras, un cabezal acoplado al husillo, que

permiten el fresado vertical. Así pues, la fresadora universal puede trabajar tanto horizontal

como verticalmente. Esto unido al dispositivo de mesa giratoria así como al resto de

accesorios, provee a este tipo de fresadoras con la capacidad de convertirse en máquina para

hacer otras herramientas.

En éstas y en las horizontales, el puente se desliza de atrás a delante y al revés, sobre

guías. Este tipo de puente es conocido, entre los trabajadores del sector, como carnero.

Fresadora HorizontalEste tipo también tiene el eje porta fresa en horizontal, en el que se montan fresas

cilíndricas. Dicho eje cuenta con un soporte exterior, para graduarse, junto al cabezal. Este

soporte se apoya en dos lugares. Por un lado, sobre el mismo cabezal. (El cabezal es pues el

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

9

Page 12: Fresadoras y sus variantes.pdf

encargado del desplazamiento vertical). Y por el otro, sobre el carnero (un rodamiento

ubicado en el puente deslizante).

La mesa es una bancada fija, sobre la que se desliza un carro de gran longitud (muy similar

a los de las máquinas de cepillado), en dos movimientos automáticos: transversal y

longitudinal.

Para trabajos específicos, por ejemplo el labrado de ranuras paralelas, el husillo permite

que se monte un tren de fresado, que no es otra cosa que una pieza que contiene varias fresas

que trabajan en conjunción.

La fresadora horizontal está especialmente indicada para el labrado de ranuras o

hendiduras, de muy distintas formas. La profundidad máxima de estas ranuras se calcula por

la diferencia entre el radio exterior de los casquillos de separación, que sujetan el husillo, y

el radio exterior de la fresa. Esto permite conocer, de antemano, si la máquina con la que

queremos trabajar soporta las fresas que necesitamos para realizar las hendiduras, a las

profundidades requeridas.

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

10

Page 13: Fresadoras y sus variantes.pdf

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

Fresadora VerticalEn este tipo de fresadoras, el eje está orientado verticalmente, perpendicular a la mesa.

Cuenta con la posibilidad de realizar un pequeño desplazamiento tipo axial, ideal para

facilitar el labrado escalonado o en escalada.

Algunos tipos de fresadoras verticales cuentan con la posibilidad de adaptarles piezas

giratorias o mesas de trabajo giratorias. Con estos añadidos, es posible el fresado continuo

de piezas, en trabajos de baja producción, y el labrado de ranuras o hendiduras circulares.

Las fresas montadas en el husillo, giran sobre su eje. Son del tipo cilíndrico frontal.

Su cabezal es semejante al de las máquinas taladradoras.

En la forma de operar, las fresadoras verticales son similares a las máquinas perfiladoras

o vaciadoras. Tanto la mesa como el husillo pueden realizar un desplazamiento vertical;

hecho que permite una mayor profundidad a la hora del corte.

La fresadora vertical también está indicada en el taladrado de agujeros a distancias

medidas o precisas, gracias al ajuste micrométrico de la mesa.

Existen dos tipos de fresadoras verticales: las de banco fijo o bancada y las de torreta o

consola.

Fresadora vertical de banco fijo o bancadaSon de construcción robusta. El banco es una única pieza, fundida, rígida y de gran peso;

encargado de soportar la mesa de trabajo.

En las fresadoras de banco fijo, la mesa se mueve de forma perpendicular, en relación al

husillo. Éste, se mueve en paralelo, en relación a su propio eje. Mientras, el carro se desplaza

transversal y longitudinalmente.

11

Page 14: Fresadoras y sus variantes.pdf

La clasificación de simplex, dúplex y triplex; tiene que ver el número de cabezales con

los que viene equipada la máquina.

En algunos modelos, el carro es giratorio, igual que el de las fresadoras universales.

Por la disposición de su eje, este tipo de fresadoras es adecuado para acanalar y hacer ranuras,

de considerable profundidad; en trabajos de larga duración. Por sus características y

posibilidades, es frecuente equiparlas con ciclos de mecanizado automáticos.

Fresadora vertical de torreta o consolaLa particularidad más interesante de este tipo de fresadoras, es que el husillo no se mueve

durante el corte o labrado de la pieza. La mesa posee movimiento longitudinal y

perpendicular, en relación al husillo.

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

12

Page 15: Fresadoras y sus variantes.pdf

Fresadoras EspecialesEl único denominador común del grupo de fresadoras encerrado en este tipo es que, todas

ellas, tienen características especiales.

Entre ellas, las formas constructivas varían en gran proporción. Ello es debido a las

particularidades de los distintos procesos de fabricación para los que han sido pensadas.

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

13

Page 16: Fresadoras y sus variantes.pdf

Fresadora CircularLas fresadoras circulares admiten la posibilidad de trabajar con uno o varios cabezales

verticales, de forma que cada uno pueda ejercer una función distinta, durante el proceso de

fabricación. Disponen de una gran mesa circular, giratoria, sobra la cual sucede el

desplazamiento del carro portaherramientas.

Con este tipo especial de fresadoras, puede mecanizarse una pieza en un lado y montar y

desmontar piezas, en el otro; al mismo tiempo.

Fresadora CopiadoraTal cual indica su nombre, este tipo especial de fresadoras está ideado para reproducir

copias de un modelo, en las piezas a mecanizar. Con tal fin, disponen de dos mesas: una de

trabajo, donde está sujeta la pieza a fresar, y la otra, auxiliar, sobre la que se sitúa el modelo

a copiar.

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

14

Page 17: Fresadoras y sus variantes.pdf

El movimiento del eje, en las fresadoras copiadoras, ocurre en sentido horizontal,

únicamente. El eje está situado perpendicular a la mesa, en un mecanismo similar al de

un pantógrafo. Se le anexiona una pieza llamada palpador, que es la encargada de,

precisamente, palpar el modelo a copiar. El palpador sigue el contorno del modelo a copiar

y la herramienta portafresa copia el movimiento descrito por él, y va labrando la nueva pieza.

Este tipo de fresadoras está especialmente indicado para reproducir figuras, grabados o

planos.

Algunos modelos de fresadoras copiadoras no disponen de mecanismos palpadores o de

seguimiento, sino de una serie de sistemas electrónicos, electro-hidráulicos o hidráulicos.

Dentro del subgrupo de copiadoras puede encontrarse también, otro tipo de máquinas de gran

tamaño, destinadas a la copia de piezas tridimensionales. Su uso está destinado a la

elaboración de coquillas para fundiciones, matrices, etc.

Fresadora de PórticoLas fresadoras especiales de pórtico, (también conocidas como de puente), tienen dos

movimientos: vertical y transversal. La pieza a labrar posee, a su vez, movimiento

longitudinal.

El eje o cabezal portaherramientas está situado, verticalmente, sobre una estructura

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

15

Page 18: Fresadoras y sus variantes.pdf

formada por dos columnas, ubicadas a ambos lados de la mesa. Su uso principal es la

elaboración de piezas de grandes dimensiones, por ejemplo, coronas y tornillos sinfín,

engranajes cilíndricos o helicoidales, o platos de transmisión a cadena.

En el subgrupo de las de pórtico, algunos modelos disponen además de un par de

cabezales horizontales, situados uno a cada lado de la mesa, con desplazamiento vertical.

Mientras que sus ejes describen un desplazamiento horizontal. Todo ello permite que este

modelo describa un gran número de movimientos, lo que da una mayor libertad y un mayor

número de posibilidades de labrado de piezas.

Fresadora de Puente MóvilSe denomina así al tipo especial de fresadoras en las que la mesa permanece inmóvil y el

movimiento sucede en la herramienta, que se desplaza a lo largo de la pieza a mecanizar, por

medio de una estructura similar a la de un puente grúa.

Su uso principal es el de la mecanización de piezas de gran tamaño, por ejemplo las

destinadas a aeronáutica o algunos modelos para fundiciones.

Son ideales cuando la fuerza a ejercer, requerida, es poca. Para trabajar en largas distancias

y a mucha altura. En su contra, es importante saber que este tipo no cuenta con mucha

flexibilidad, puesto que suelen tener un motor –o aún mejor, dos motores- de gran tamaño,

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

16

Page 19: Fresadoras y sus variantes.pdf

destinado a mover el peso del puente grúa. Esto hace que tengan una gran robustez y ello se

traduce en un mayor peso a desplazar

Fresadoras para maderaLas fresadoras de este tipo son máquinas portátiles que utilizan una herramienta rotativa

para fresar superficies planas de madera. Están preparadas para soportar un gran número de

horas de trabajo en la madera o sus derivados.

Las fresadoras para madera se utilizan principalmente en labores de bricolaje y ebanistería.

Pueden elaborarse cajeados (necesarios para alojar bisagras o cerraduras), ranurados

(machimbrados o juntas de cola), perfiles (molduras, etc.), grabados en 3D y cortes de

cualquier tipo.

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

17

Page 20: Fresadoras y sus variantes.pdf

Las herramientas de corte utilizadas en este tipo de fresadoras son fresas especialmente

diseñadas para madera: con dientes mayores y más espaciados que los que tienen las fresas

destinadas al mecanizado del metal.

Fresadoras CNCLas fresadoras con control numérico por computadora (CNC) son un ejemplo de

automatización programable. Se diseñaron para adaptar las variaciones en la configuración

de productos. Su principal aplicación se centra en volúmenes de producción medios de piezas

sencillas y en volúmenes de producción medios y bajos de piezas complejas, permitiendo

realizar mecanizados de precisión con la facilidad que representa cambiar de un modelo de

pieza a otra mediante la inserción del programa correspondiente y de las nuevas herramientas

que se tengan que utilizar así como el sistema de sujeción de las piezas. Utilizando el control

numérico, el equipo de procesado se controla a través de un programa que utiliza números,

letras y otros símbolos, (por ejemplo los llamados códigos GM). Estos números, letras y

símbolos, los cuales llegan a incluir &, %, $ y” (comillas), están codificados en un formato

apropiado para definir un programa de instrucciones para desarrollar una tarea concreta.

Cuando la tarea en cuestión varía se cambia el programa de instrucciones.

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

18

Page 21: Fresadoras y sus variantes.pdf

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

Características de las FresadorasCaracterísticas Técnicas de la Fresadora

Características generales:• Clase de fresadora: vertical, horizontal, universal.

• Naturaleza del cabezal: birrotativo.

• Columna: de guías rectangulares.

19 Características de capacidad:• Superficie útil de la mesa.

• Curso longitudinal de la mesa.

• Curso transversal del carro.

• Curso vertical de la ménsula.

• Conicidad normalizada del eje porta- fresas.

Características de trabajo:• Potencia de los motores.

• Gama de velocidades de giro del eje principal.

• Gama de velocidades de avance: longitudinal, transversal y vertical.

• Características de la Maquina:• Tiene el cabezal semejante a las máquinas de taladrar.

• La mesa tiene movimiento vertical, sobre el cual se desliza el carro que tiene desplazamiento transversal y longitudinal.

• El carro es giratorio.

• El eje porta-fresa también puede desplazarse.

• Es empleado para acanalado y rasurado por la disposición del eje.

Page 22: Fresadoras y sus variantes.pdf

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

ConclusionesEste material didáctico es un recurso que facilita la enseñanza y aprendizaje

acerca de las máquinas fresadoras, mediante un blog en donde se exponen videos y documentos. Pueden acceder fácilmente a la información para así adquirir conceptos, habilidades, tipos de fresadoras sus usos y sus características

Gracias a este documento los estudiantes obtienen conocimiento sobre la evolución de las fresadoras, variantes y los usos característicos con las que cuentan. Se facilita la comprensión a través de imágenes, para de este modo seleccionar la más apta para realizar un trabajo.

20

Page 23: Fresadoras y sus variantes.pdf

AnexoTipos de fresadora

• Por número de ejes

• Por orientación del eje de giro

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

21

Page 24: Fresadoras y sus variantes.pdf

• Especiales

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

22

Page 25: Fresadoras y sus variantes.pdf

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

23

Page 26: Fresadoras y sus variantes.pdf

Máquinas y Herramientas, Fresadoras.

Bibliografía• Enciclopedia Cubana. (2013). Ecured.com. Obtenido de http://www.ecured.cu/Fresadora

• pyrosis13. (9 de setiembre de 2011). wordpress.com. Obtenido de https://pyrosisproyect.wordpress.com/author/pyrosis13/

24