Top Banner
Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Ticoman Materia: Ingeniería en Sistemas Automotrices Procesos de Manufactura Automotriz Informe 5: Proceso de fresado Alumnos: Falcón Mercado José Eduardo García López Edgar García Rodríguez Rafael López Rodríguez Sergio Adolfo Martínez Ríos Bryan Ramírez Galicia Gonzalo Gibran Grupo: 6SM1
56

fresado2

Jul 14, 2016

Download

Documents

EdGar GarCia

Manufactura en el proceso de fresado
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: fresado2

Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y

Eléctrica Unidad Ticoman

Materia: Ingeniería en Sistemas

Automotrices

Procesos de Manufactura Automotriz

Informe 5:

Proceso de fresado

Alumnos:

Falcón Mercado José Eduardo

García López Edgar

García Rodríguez Rafael

López Rodríguez Sergio Adolfo

Martínez Ríos Bryan

Ramírez Galicia Gonzalo Gibran

Grupo: 6SM1

Page 2: fresado2

Índice

Índice 2

Introducción. 3

1. Definición. 4

2. Clasificación. 5

3. Materiales. 7

4. Asociaciones internacionales y fabricantes. 13

5. Maquinaria. 14

6. Herramientas de corte. 19

7. Herramental. 26

8. Parámetros del proceso. 28

9. Ejemplo de cálculo 32

10. Control de calidad. 36

11. Seguridad durante el proceso. 37

Conclusiones. 40

Bibliografía. 43

Page 3: fresado2

Introducción

El fresado forma parte de los procesos con cambio de volumen por substracción y

es uno de los procesos de corte más versátiles e indispensable para la

manufactura de piezas que no se pueden rotar.

La herramienta de acción es cilíndrica, rota sobre su propio eje y tiene múltiples

bordes cortantes. El eje de rotación es perpendicular a la dirección de avance. La

forma geométrica de maquinado por lo general es una superficie plana, pero se

pueden crear otras formas mediante la trayectoria de la herramienta de corte o la

forma de la herramienta.

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.

Las fresadoras se han convertido en equipos comunes y básicos en el campo del

mecanizado, situación que, sumada a la sencillez que presentan las máquinas, ha

llevado a pensar, en muchas empresas, que su manipulación no requiere del

cuidado, análisis y la capacitación técnica del operador. En el artículo se

reseñarán algunos parámetros de corte vitales para conseguir un fresado de alta

calidad.

Una fresadora es una máquina utilizada para realizar mecanizados por arranque

de viruta, mediante el movimiento de una herramienta rotativa con varios filos de

corte denominada fresa. Generalmente, en cualquier tipo de fresadora la pieza se

desplaza acercando sus zonas a mecanizar a dicha herramienta, con lo que se

obtienen diferentes formas

Page 4: fresado2

1.Definición

El fresado es el procedimiento de manufactura por arranque de viruta mediante el

cual una herramienta (fresa o cortador) provista de múltiples aristas cortantes

dispuestas simétricamente alrededor de un eje que gira con movimiento uniforme

y arranca el material a la pieza que es empujada contra ella.

El fresado es una operación de corte interrumpido, los dientes de la fresa entran

y salen del trabajo durante cada revolución. Esto interrumpe la acción de corte y

sujeta los dientes a un ciclo de fuerzas de impacto y choque térmico en cada

rotación. El material de la herramienta y la geometría del cortador deben diseñarse

para soportar estas condiciones.

El fresado consiste 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 de avance programados de la mesa de

trabajo en casi cualquier dirección de los tres ejes posibles en los que se puede

desplazar la mesa donde va fijada la pieza que se mecaniza. 

Las operaciones que se realizan por medio del proceso de fresado ha ido en

aumento con el uso de las fresadoras de control numérico (CNC). De esta manera

el proceso de fresado se ha convertido en uno de los proceso de mecanizado más

versátiles de la actualidad.

El desarrollo de las herramientas ha contribuido también a crear nuevas

posibilidades de fresado además de incrementar de forma considerable la

productividad, la calidad y exactitud de las operaciones realizadas.

Page 5: fresado2

2. Clasificación.

Las operaciones de fresado se clasifican teniendo en cuenta la superficie

mecanizada, la forma o el movimiento de la herramienta.

Fresado por escuadra o planeado: Durante el fresado en escuadra se generan

dos superficies al mismo tiempo, operación que requiere combinar fresado

periférico y planeado.

Conseguir una escuadra real, de noventa

grados, es uno de los requisitos más

importantes.

Es posible realizar fresado en escuadra con

fresas para escuadrar tradicionales y también

utilizando fresas de ranurar, fresas de filo largo

y fresas de disco. Con todas estas alternativas, resulta esencial un estudio

minucioso de los requisitos de la operación para que la elección sea la más

acertada.

Fresado circular: El fresado

circular se efectúa con una fresa al

aire, colocando la pieza en el plato

vertical (o en el universal,

colocando su eje verticalmente).

Con esta operación se puede

efectuar superficies cilíndricas o

cónicas. Aunque esta operación es

una especie de torneado, muchas

veces no se puede ejecutar en el

torno por ser limitada a una porción

de circunferencia menor de 360°.

Page 6: fresado2

Fresado de perfiles: El fresado de perfiles cubre el fresado multieje de superficies

cóncavas y convexas en dos y tres dimensiones.

Cuanto mayor sea la pieza y más complicada

de mecanizar su configuración, más

importante resulta el proceso de planificación.

El proceso de mecanizado se debería dividir

en tres tipos de operaciones como mínimo:

Desbaste/semidesbaste

Semiacabado

Acabado.

A veces se requiere superacabado, realizado a

menudo mediante técnicas de mecanizado a alta velocidad. El fresado del material

sobrante también llamado refresado, está incluido en las operaciones de

semiacabado y acabado.

Ranurado: Para el fresado de ranuras rectas se utilizan generalmente fresas cilíndricas con la anchura de la ranura y, a menudo, se montan varias fresas en el eje porta fresas permitiendo aumentar la productividad de mecanizado. Al montaje de varias fresas cilíndricas se le denomina tren de fresas o fresas compuestas. Las fresas cilíndricas se caracterizan por tener tres aristas de corte: la frontal y las dos laterales. En la mayoría de aplicaciones se utilizan fresas de acero rápido ya que las de metal duro son muy caras y por lo tanto solo se emplean en producciones muy grandes. 

Page 7: fresado2

3. Materiales a procesar

Los materiales para piezas se clasifican en grupos según su facilidad para ser

mecanizados. La norma ISO los clasifica en 6 grupos identificados con una letra y

un color.

Los materiales que pertenecen a cada grupo ISO pueden tener composición y

características mecánicas ser muy distintas pero tienen un comportamiento

semejante al ser mecanizados.

Grupo ISO P

Grupo ISO M

Grupo ISO K

Grupo ISO N

Grupo ISO S

Grupo ISO H

La propiedad que expresa la facilidad de un material para ser mecanizado se denomina maquinabilidad.

La maquinabilidad de los materiales depende:

Dureza Dureza superficial Composición Endurecimiento por deformación Disipación de energía Estructura metalúrgica

Grupo ISO P

Materiales

• Aceros no aleados hasta aceros muy aleados.

• Acero fundido

• Aceros inoxidables ferrifico y martensítico

Page 8: fresado2

Grupo ISO M

Materiales

Acero inoxidable austenítico Acero inoxidable dúplex (contiene ferrlta y austenita) Los aceros inoxidables ferríticos y martensíticos se mecanizan como los

aceros por lo que están en el grupo P

Page 9: fresado2

Grupo ISO K

Materiales

Fundición gris Fundición maleable Fundición nodular Fundición de grafito compactado (CGI) Fundición dúctil austemperizada (ADI)

Page 10: fresado2

Grupo ISO N

Materiales

Aleaciones de aluminio Aleaciones de magnesio Aleaciones de cobre (bronce, latón)Aleaciones de zinc

Grupo ISO S

Page 11: fresado2

Materiales

Superaleaciones termorresistentes (HRSA) (resistentes hasta 1000º C)

Los elementos de aleación suelen ser

Ni: incrementa la resistencia a la tracción Co, Mo, W: incrementan la resistencia a alta temperatura. Cr, Si, Mn: mejoran la resistencia a la corrosión. C: incrementa el tamaño del grano

Se pueden subagrupar en:

aleaciones de níquel de hierro (desarrollado a partir de aceros inoxidables austeníticos) de cobalto

Titanio

Las aleaciones de titanio se pueden dividir en cuatro clases, en función de la estructura y de los elementos de aleación presentes.

Titanio sin tratar, comercialmente puro. Aleaciones alfa, con adición de Al, O o N. Aleaciones beta, con adición de Mb, Fe, V, Cr o Mn. Aleaciones mixtas α+β (las más utilizadas)

Grupo ISO H

Materiales

Aceros con durezas 48 < HRC < 68: Por ejemplo: acero carburizado (-60 HRc), acero para cojinetes de bolas (-60 HRc), acero para herramientas (-68 HRc), fundición blanca (-50 HRc), fundición ADI/Kymenite (-40 HRc), acero de construcción (40 - 45 HRc), acero al Mn y los distintos tipos de recubrimientos duros, estelita, acero P/M, metal duro

Page 12: fresado2
Page 13: fresado2

4. Asociaciones Internacionales.

AMT (Association for Manufacturing Technology)

Fundada en 1902 y con sede en Virginia, la asociación se especializa en la

prestación de asistencia específica de negocios, amplio soporte global y sistemas

de inteligencia de negocio y análisis. AMT es la voz que se comunica la

importancia de las políticas y programas que fomenten la investigación y la

innovación, y el desarrollo de iniciativas educativas. AMT posee y gestiona CIM -

La Tecnología de Fabricación Salón Internacional, que es el caso de la tecnología

de fabricación de primera clase en América del Norte.

Los tipos de fabricación engloba la asociación son:

Software de diseño asistido por ordenador (CAD), Computer Aided Manufacturing

(CAM), Control Numérico Computarizado (CNC), directa Control Numérico (DNC),

de lógica programable de control (PLC), Control Numérico (NC), el software de

optimización del programa, y la integración de sistemas software.

La eliminación de materiales: Torneado, fresado, taladrado, rectificado, máquinas

de electroerosión (EDM), brochado, aserrado, equipos de corte por chorro de agua

y equipos de proceso láser.

Material de formación de: Estampación de flexión, unión, hidro-conformación,

prensas, esquila, frío y conformado en caliente equipo.

Procesos aditivos: Impresión 3D, sinterización láser y equipos de prototipado

rápido.

Sujeción: Soportes y accesorios,

abrazaderas, bloques, placas de

ángulo, y columnas de

herramientas.

Page 14: fresado2

Herramientas: Taladros, grifos, escariadores, bares aburridos, matrices, punzones

y muelas.

Manejo de materiales: Transportadores, vehículos automatizados de alambre guía,

mueren equipos, robots, cambiadores de paletas, y el equipo de alimentación de la

barra de manipulación.

Sistemas Automatizados: Máquinas de transferencia, sistemas de montaje,

sistemas automatizados y células y sistemas de fabricación flexibles (FMS).

5. Maquinaria

Una fresadora es una máquina 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 plásticos.

Page 15: fresado2

Clasificación de 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.

Fresadora horizontal

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.

Page 16: fresado2

Fresadora vertical

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, lo que permite

profundizar el corte.

Fresadora universal

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 mecanizar.

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

Page 17: fresado2

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.

Fresadora de seis ejes.

Según sus características 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. El único denominador común del grupo de fresadoras encerrado en

este tipo es que, todas ellas, tienen características especiales.

Fresadora Circular

Las 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.

Page 18: fresado2

Fresadora Copiadora.

Este tipo especial de fresadoras

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. El movimiento del eje, en

las fresadoras copiadoras, ocurre

en sentido horizontal, únicamente

y está situado perpendicular a la

mesa. El palpador es el

encargado de seguir el contorno

del modelo a copiar.

Fresadora de Pórtico

Las fresadoras de pórtico 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 formada por dos

columnas, ubicadas a ambos

lados de la mesa.

Fresadora de Puente Móvil.

Page 19: fresado2

En este tipo fresadoras 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.

Fresadora CNC

Las fresadoras CNC 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. El equipo de procesado se

controla a través de un programa que utiliza

números, letras y otros símbolos, los cuales

están codificados en un formato apropiado

para definir un programa de instrucciones

para desarrollar una tarea concreta.

6. Herramientas de corte

Las herramientas de corte utilizadas en el proceso son las fresas que son

elementos usados para el corte y desbaste de material, o bien para la realización

de barrenos.

Las fresas van provistas en su periferia, o también en su cara frontal, de dientes o

de cuchillas. Son útiles de varios filos y tienen respeto a los útiles de un solo filo,

para cepillar y para tornear, la ventaja de que no se calienten tanto y de que

tampoco se embotan tan rápidamente. Cada filo está cortando nada más que una

fracción del tiempo que dura su revolución y durante el resto del tiempo se vuelva

a enfriar.

Page 20: fresado2

También en el fresado, el material a trabajar y el tipo del trabajo, determinan los

ángulos de filo. Estos dependen además del procedimiento de fresado. En el

fresado paralelo el ángulo de filo es más puntiagudo; el ángulo de ataque tiene

que ser más empinado (20 a 22°). El ángulo de incidencia se elige de 6°. Las

fresas para metales ligeros van provistas, con objeto de conseguir un buen

arranque de viruta, de huecos entre dientes especialmente grandes y

redondeados. Para materiales duros se emplean fresas con muchos dientes, lo

cual lleva consigo la existencia de huecos pequeños entre diente y diente:

arrancan sólo virutas pequeñas.

Existe una multitud de fresas, cada una para una operación específica de fresado

y para un trabajo determinado. Cubren una diversa gama de materiales, desde

metales hasta madera y plásticos, y la mayoría se encuentra disponible para

aceros, fundición gris blanca y metales no ferrosos (tipo N), materiales duros y

tenaces (tipo H) y materiales blandos (tipo W).

De hecho, la inmensa variedad existente de fresas admite un sinnúmero de

clasificaciones. En general, podemos agruparlas en las siguientes categorías:

Por método de fresado:

fresas para fresado frontal

fresas para fresado periférico (concordante o discordante)

Por tipo de construcción:

fresas enterizas

fresas calzadas

fresas con dientes reemplazables

Por tipo de superficie o perfil de incidencia de la fresa:

superficie fresada

superficie escalonada

Por la forma de los canales entre los dientes:

Page 21: fresado2

fresas de canales rectos

fresas de canales helicoidales

fresas de canales bi-helicoidales

Por la dirección de corte de las fresas:

Fresas para corte a la derecha

Fresas para corte a la izquierda

Por el montaje o la fijación de las fresas en la fresadora:

fresas frontales

fresas de mandril

fresas de vástago

Por la geometría

La clasificación de las fresas por su geometría es la más extensa y además es

común a todas las categorías restantes, por lo que vamos a detenernos con más

detalle en este punto.

La siguiente tabla muestra los principales tipos de fresas (hay muchos más) según

su geometría, así como sus usos principales. Gran parte de los usos mencionados

en la tabla se aplican tanto para metal como para madera

Page 22: fresado2

Tipos de fresas

Fresas cilíndricas y fresas Frontales:

Las fresas cilíndricas tienen filos únicamente en su periferia. Se utilizan

para desbastar y afinar superficies planas por medio de la maquina

fresadora horizontal;

Las fresas cilíndricas acopladas, con dientes helicoidales de sentidos

opuestos, tienen la ventaja de que el empuje axial queda en ellas

parcialmente compensado;

Page 23: fresado2

Las fresas frontales cilíndricas tienen dientes no solamente en la periferia,

sino también en una de las caras frontales. Se prestan estas fresas para

trabajar superficies planas y rebajos en ángulo recto, tanto con la fresadora

horizontal como la vertical.

Fresas en forma de disco se utilizan para fresar entalladuras estrechas:

La sierra circular se utiliza para cortar piezas y para hacer en ellas ranuras

estrechas como, por ejemplo, en las cabezas de los tornillos.

Las fresas para ranurar con dientes rectos sirven para fresar ranuras

planas. Con objeto de evitar el roce lateral, estas fresas van ahuecadas con

la muela por ambos lados.

Las fresas de disco de dientes triangulares son apropiadas para chaveteros

más profundos.

Las fresas de dientes cruzados van provistas de filos dirigidos

alternativamente a la derecha y a la izquierda.

Las fresas de discos acoplados pueden, después de haber sido afiladas,

volver a su primitiva anchura mediante interposición de las convenientes

arandelas.

Fresa de disco en posición de trabajo.

Fresa con vástago:

Las fresas de vástago con fresas frontales cilíndricas de pequeño diámetro.

El vástago o mango sirve para sujeción. Las fresas de vástago con corte a

la derecha y hélice a la derecha o las de corte a la izquierda con hélice a la

izquierda, pueden salirse del husillo como consecuencia del empuje axial.

Para evitar esto, los mangos de fresa provistos de lengüeta de arrastre no

se usan generalmente nada más que para cortes ligeros.

Las fresas de vástago para ranuras se prestan para la ejecución de ranuras

en T.

Las fresas para agujeros rasgados tienen dos filos y se utilizan para el

fresado de chaveteros y de agujeros rasgados.

Page 24: fresado2

Fresas de forma:

Las fresas angulares son necesarias para la ejecución de guías

prismáticas.

La fresa frontal angular se utiliza para el mecanizado de guías en ángulo.

Las fresas de un solo filo se utilizan para pequeños trabajos de fresado de

forma.

Page 25: fresado2
Page 26: fresado2

Materiales de corte para las fresas

Las fresas se fabrican de acero de herramientas de baja aleación o de alta

aleación (acero rápido). Para casos de altas solicitaciones en las fresas se

emplean éstas con filos de metal duro.

En los cabezales de cuchillas, que se aplican especialmente para grandes

arranques de viruta y grandes superficies, el cuerpo está ordinariamente

constituido por buen y tenaz acero de construcción; únicamente las cuchillas

insertadas se hacen de material caro de alto valor, por ejemplo de acero rápido o

generalmente de metal duro.

7. Herramentales

Para comenzar el proceso de fresado, el

elemento o material a trabajar debe estar

correctamente sujeto a la máquina, para

ello se usan una o varias de las siguientes

piezas de fijación o herramentales:

Prensa

La prensa es un accesorio de dos

mandíbulas, una fija y la otra móvil. Esta

última se desliza sobre una guía por medio

de un tornillo y una tuerca movida por una

manija.

Page 27: fresado2

Bridas

Son piezas de acero, forjadas o mecanizadas,

de forma plana o acodada y con una ranura

central para introducir el tornillo de fijación. En

uno de sus extremos pueden tener un tornillo

para regular la altura de fijación.

Calzos

Son elementos de apoyo. Pueden ser planos,

escalonados, en “V” y regulables.

Gatos

Son elementos de apoyo, generalmente compuestos

de un cuerpo, de un tornillo, y de una contratuerca

para bloquear el tornillo. La parte superior puede ser

articulada o fija y se utilizan para apoyar piezas muy

largas y que pueden flexionarse.

Escuadras

Las caras de estos accesorios son planas y

mecanizadas. Forman un ángulo de 90°. Hay

escuadras de diversos tamaños y con

muchos orificios para introducir los tornillos

de fijación.

Page 28: fresado2

Fijación de la fresa a la máquina

La fijación de la fresa al husillo se hace por medio de pinzas y portapinzas. Una

pinza es un cuerpo cilíndrico hueco, con una ranura parcial a lo largo y con una

parte cónica, lo que permite el cierre de la pinza sobre la pieza.

8. Parámetros básicos de una operación de fresado

Se define como velocidad de corte a la velocidad lineal de la periferia de la fresa u otra herramienta que se utilice en el fresado. La velocidad de corte, que se expresa en metros por minuto (m/min), tiene que ser elegida antes de iniciar el mecanizado y su valor adecuado depende de muchos factores, especialmente de la calidad y tipo de fresa que se utilice, de la dureza y la maquinabilidad que tenga el material que se mecanice y de la velocidad de avance empleada. Las limitaciones principales de la máquina son su gama de velocidades, la potencia de los motores y de la rigidez de la fijación de la pieza y de la herramienta.

Page 29: fresado2

Avance por diente y espesor de viruta

El espesor de la viruta (ac) varía a lo largo del recorrido del diente. El espesor de viruta depende de la posición radial del diente definida por el

ángulo θ

Page 30: fresado2

Sección de viruta

La sección de viruta (Sc)) representa la sección de material que está siendo arrancada por un diente, y se obtiene multiplicando el espesor de corte por la anchura de corte.

Fuerza de corte

Es la fuerza originada en el proceso de fresado Al igual que en el caso de torneado, depende del material y de los

parámetros de corte. La fuerza de corte en fresado es variable por dos motivos: Sc es variable y

ps es función de ac que también es variable.

Page 31: fresado2

Potencia de corte

Como la fuerza de corte Fc es variable con el tiempo y en un cierto instante puede haber varios dientes en corte, no es posible un cálculo simple de potencia

Por ello, se obtiene un valor promediado a partir del valor medio del espesor de viruta

Page 32: fresado2

9. Ejemplo de cálculo

Page 33: fresado2
Page 34: fresado2
Page 35: fresado2
Page 36: fresado2
Page 37: fresado2

10. Control de calidad

Al inicio del proceso:

Realizar los controles de recepción de los materiales y componentes

aplicando los procedimientos establecidos, cumpliendo las normas y

asegurando el nivel de calidad de recepción.

Analizar las condiciones que deben cumplir la preparación, manipulación

y almacenaje del producto o probeta previos a la verificación.

Realizar la preparación y ejecución de pruebas destructivas y no

destructivas aplicando los procedimientos establecidos y la normativa

específica.

Realizar informes con los resultados de las comprobaciones realizadas a

fin de mantener un registro de las mismas y proponer medidas

correctoras frente a desviaciones de las especificaciones.

Durante el proceso:

Realizar el control de la fabricación, a partir de las pautas de control y con

los medios previstos y realizar el informe correspondiente o recoger los

datos en el formato adecuado.

Comprobación de las características mecánicas y estructurales del producto

mecanizado, interpretando los resultados obtenidos.

Establecer la relación básica causa/efecto entre los posibles resultados

obtenidos.

Page 38: fresado2

Aplicar las técnicas de control del proceso de los resultados obtenidos y

proponer o aplicar medidas correctoras.

Al final del proceso:

Analizar información sobre la calidad del producto o proceso y elaborar los

informes de valoración de calidad.

Presentación de datos y elaboración de informes de calidad.

Aplicar planes de muestreo simple según norma.

11. Seguridad durante el proceso

Seguridad general para uso de fresadora

Los interruptores y demás mandos de puesta en marcha de las fresadoras,

se han de asegurar para que no sean accionados involuntariamente; las

arrancadas involuntarias han producido muchos accidentes.

Los engranajes, correas de transmisión, poleas, cardanes, e incluso los

ejes lisos que sobresalgan, deben ser protegidos por cubiertas.

El circuito eléctrico de la fresadora debe estar conectado a tierra. El cuadro

eléctrico al que esté conectada la máquina debe estar provisto de un

interruptor diferencial de sensibilidad adecuada. Es conveniente que las

carcasas de protección de los engranes y transmisiones vayan provistas de

interruptores instalados en serie, que impidan la puesta en marcha de la

máquina cuando las protecciones no están cerradas.

Todas las operaciones de comprobación, medición, ajuste, etc., deben

realizarse con la fresadora parada.

Manejando la fresadora no debe uno distraerse en ningún momento.

Page 39: fresado2

Seguridad antes del fresado

Antes de poner la fresadora en marcha para comenzar el trabajo de mecanizado,

se realizarán las comprobaciones siguientes:

Que la mordaza, plato divisor, o dispositivo de sujeción de piezas, de que

se trate, está fuertemente anclado a la mesa de la fresadora.

Que la pieza a trabajar está correcta y firmemente sujeta al dispositivo de

sujeción.

Que la fresa esté bien colocada en el eje del cabezal y firmemente sujeta.

Que la mesa no encontrará obstáculos en su recorrido.

Que sobre la mesa de la fresadora no hay piezas o herramientas

abandonadas que pudieran caer o ser alcanzadas por la fresa.

Que las carcasas de protección de las poleas, engranajes, cardanes y eje

del cabezal, estén en su sitio y bien fijadas.

Siempre que el trabajo lo permita, se protegerá la fresa con una cubierta

que evite los contactos accidentales y las proyecciones de fragmentos de la

herramienta, caso de que se rompiera. Esta proyección es indispensable

cuando el trabajo de fresado se realice a altas velocidades.

Seguridad durante el fresado

Durante el mecanizado, se han de mantener las manos alejadas de la fresa

que gira.

Si el trabajo se realiza en ciclo automático, las manos no deberán apoyarse

en la mesa de la fresadora.

Todas las operaciones de comprobación, ajuste, etc., deben realizarse con

la fresadora parada, especialmente las siguientes:

Alejarse o abandonar el puesto de trabajo

Sujetar la pieza a trabajar

Page 40: fresado2

Medir y calibrar

Comprobar el acabado

Limpiar y engrasar

Ajustar protecciones

Dirigir el chorro de líquido refrigerante.

Aun paradas, las fresas son herramientas cortantes. Al soltar o amarrar

piezas se deben tomar precauciones contra los cortes que pueden

producirse en manos y brazos.

Page 41: fresado2

12. Conclusiones

Falcón Mercado José Eduardo

Al finalizar este trabajo de investigación, se puede concluir que la fresadora es una de las máquinas-herramientas más complejas en el área de maquinarias por los innumerables usos y aplicaciones que se pueden realizar para el mecanizado de piezas, este debido a os distintos tipos de herramienta de corte que posee, otra cualidad muy importante es que se puede trabajar de forma cilíndrica y frontal esto los diferencia de las demás máquinas y también tiene la ventaja sobre el torno de que la herramienta de corte a la hora de mecanizar tiene un menor calentamiento como también un menor desgaste. Las fresadoras son una de las herramientas más usadas en la industria, ya que estas pueden variar de uso dependiendo del trabajo a realizar. Estas fresadoras tienen que contar con un sistema de seguridad industrial e higiene industrial, de igual forma los operarios de estas máquinas deben estar bien capacitados para evitar cualquier tipo de accidente.

García López Edgar

El proceso de fresado es uno de los más importantes en la industria automotriz ya que con él se le da el acabado a las piezas de los automóviles.Gracias a que este proceso es muy versátil se pueden hacer los mecanizados o terminados a las piezas de diferentes tipos de metales desde cualquier clase de acero, aluminio, níquel, cobre. Lo cual es muy conveniente en la industria ya que con un solo torno se pueden hacer una infinidad de piezas, lo único que es necesario de cambiar son los herramentales para cada proceso.

En la industria es necesario el uso de fresadoras CNC (control numérico), ya que con estos el proceso de fresado se hace a gran escala, así fabricando o dándoles el terminado a varias piezas a la vez.

Para la operación de fresado es necesaria una buena capacitación y un gran conocimiento del uso de estos, ya que debido a las grandes velocidades a las que operan la fresadora, es muy fácil que ocurra un accidente, de igual manera conocer la correcta sujeción de las piezas a maquilar, ya que la más mínima variación en el acomodo, podría significar que el proceso salga muy herrado o defectuoso.

García Rodríguez Rafael

La maquinaria de fresado apropiada para cada proceso debe elegirse en función de la velocidad de corte, las dimensiones y propiedades mecánicas del material y del número de piezas a producir. Del mismo modo, cada uno de los elementos que componen esta maquinaria, así como el herramental y herramienta de corte

Page 42: fresado2

utilizada en este proceso, son de suma importancia, ya que estos deben cumplir con los más altos estándares de calidad a fin de certificar y garantizar la calidad del producto.

Por otra parte, es preciso seleccionar los parámetros de control del proceso más apropiados. Estos parámetros pueden ser variables físicas externas (temperatura, velocidad de corte) o factores microestructurales del material. Para garantizar la calidad en el proceso de torneado deben tenerse en cuenta al inicio, durante y al final del proceso, las siguientes medidas:

Establecer un control de recepción de los materiales y componentes a fin de asegurar el nivel de calidad de recepción y almacenaje.

Realizacion de pruebas destructivas y no destructivas para corroborar que el material a procesar es el adecuado.

Definir la forma de la pieza, que impone cierto número de operaciones, de acuerdo con su complejidad.

Determinar las dimensiones de la pieza. Establecer una adecuada velocidad de corte, a fin de evitar un

sobrecalentamiento en la pieza que pudiese alterar las propiedades mecánicas del material.

Utilizar las fresas apropiadas para cada tipo de corte.

López Rodríguez Sergio Adolfo

El proceso de fresado es de los más utilizados debido a su versatilidad para poder hacer un mecanizado a casi cualquier tipo de pieza, principalmente se utiliza para darles un acabado a las piezas, sin embargo es posible fabricar piezas con las fresadoras.

Gracias a los avances tecnológicos en la industria se utilizan fresadoras de control numérico los que facilitan el proceso ya que por medio de software es posible maquilar una pieza directamente desde un modelo hecho por computadora lo que es muy útil en la industria ya que se ahorra tiempo en el proceso.

En la industria automotriz es necesaria la utilización de este tipo de equipo de control numérico ya que se pueden fabricar más piezas en un menor tiempo y poder se instaladas en el vehículo.

Los materiales que se utilizan en las piezas a maquinar son metales, y generalmente son aceros de bajo carbono y algunos materiales más uves como el cobre, aluminio, sin embargo es posible maquinar otros materiales más duros como aleaciones o bronces, es necesario utilizar unos herramentales especiales, lo que eleva el costo de la operación.

Page 43: fresado2

Los herramentales por lo general son hechos de acero de alta velocidad, lo que ayuda a que no se desgaste con mucha rapidez y pueda cumplir su objetivo, la variedad de fresas es muy extensa, ya que es posible hacer desde un acabado simple como un pulido en una cara de la pieza, hasta hendiduras, cortes con formas específicas, las cuales el herramental usado es muy complejo.

Respecto al control de calidad en este proceso, principalmente es haber calculado correctamente los parámetros y variables ya que es posible si algo varié la pieza salga defectuosa, o se pierda sus dimensiones las cuales como por lo general son piezas de acabado, no hay mucho margen de error por lo que es necesario llevar un control dimensional en cada una de las piezas, gracia a las nueva tecnologías ya es posible determinar si existen fallas en la pieza sin detener el maquinado.

Martínez Ríos Bryan

Un caso de aplicación del proceso de fresado se encuentra en la elaboración de los engranes de la caja de transmisión. Cada uno de los engranes es torneado previamente para obtener el disco en el que se creará el engrane.

Los materiales para la creación de engranes de transmisión son aceros aleados por nitruración para agregar dureza superficial al metal.

Se debe fresar con fresado de perfiles, una consideración importante es el ángulo y a forma de los dientes del engrane, además del acabado que se desee tener. En el fresado de perfiles se llevan a cabo tres etapas, desbaste, semi-acabado y acabado. Esto se logra utilizando la fresa adecuada para la geometría deseada.

El agregar o no lubricación en el proceso es una decisión que debe evaluarse para cada caso en particular, según la pieza que se esté fresando y las fresas que se estén utilizando ya que no todas necesitan ser lubricadas.

Para finalizar, cabe mencionar que el proceso de fresado en la industria, es un paso más que se le da al maquinado de una pieza a producir y entra en el campo de manufactura por desprendimiento de viruta.

Ramírez Galicia Gonzalo Gibran

Gracias al creciente uso de las máquinas fresadoras de control numérico CNC, en nuestro país y en el mundo han aumentado las operaciones de fresado, a tal punto que muchos industriales consideran este método polivalente, dada la gran variedad de mecanizados que se pueden adelantar en estos equipos; la gran evolución que han tenido las herramientas (fresas) también ha influido en el

Page 44: fresado2

incremento de la productividad, calidad y exactitud en diferentes operaciones de la industria metalmecánica.

A pesar de estas ventajas, el escoger maquinaria adecuada es todo un reto, ya que hay que tener en cuenta costos y el tipo de operaciones realiza su empresa, pues este factor incide en el número de ejes que debe tener la máquina e incluso determina si es necesario controlarlos de forma automática por CNC.

Las fresadoras, son pues, máquinas casi que fundamentales para cualquier taller que adelante procesos de mecanizado, gracias al gran desarrollo que han tenido en la industria, hoy hacen parte de las nuevas tecnologías, hecho que las convierte en fuertes aliadas para las empresas que, obligatoriamente, necesitan ser más competitivas en un mercado global.

Bibliografia

ASKELAND, Donal R., “Ciencia e Ingeniería de los Materiales”,Thomson Editores. México, 1998.

Anderson, J.C. y otros, “Ciencia de los Materiales”, Limusa Editores, México, 1998.

Flim, R.A, y otro, “Materiales de Ingeniería y sus Aplicaciones”, Mc Graw -Hill, México, 1979.

Budinsky, K. y otro, “Engineering Materials”, Prentice – Hall, U.S.A.,1999.