Perfiladora-Fresadora

Perfiladora/Fresadora
¿Qué es?
Son máquinas herramienta que se utilizan para producir con precisión uno a más superficies maquinadas sobre una
pieza mediante uno o más cortadores de fresado giratorios que tienen bordes cortantes sencillos o múltiples.
Tipos
Tipo manufactura. Para la producción de piezas
idénticas en grandes cantidades.
Tipo especial. Diseñada para operaciones
específicas de fresado y se utilizan sólo para un tipo
de trabajo particular.
Tipo columna y rodilla
Fresadora Horizontal. El eje de rotación del
husillo está horizontal a la mesa. Esta máquina
permite realizar principalmente trabajos de
ranurado, con diferentes perfiles o formas de
las ranuras.
Tipo columna y rodilla
Fresadora Vertical. El eje del husillo es
perpendicular a la mesa de trabajo. Hay dos tipos
de fresadoras verticales:
●
●
las fresadoras de banco fijo o de bancada
las fresadoras de torreta o de consola.
Las fresadoras de banco fijo. La mesa solo se mueve
perpendicular al husillo mientras este en sí se
mueve paralelamente a su eje.
Las fresadoras de torreta. El husillo permanece
estacionario durante la operación de corte y la
mesa se mueve vertical u horizontalmente.
Tipo columna y rodilla
Fresadora Universal Horizontal. Tiene una mesa de
trabajo giratorio, permite que la mesa se mueva 45
grados desde la posición horizontal estándar. Este
movimiento de la pieza de trabajo permite
operaciones de fresado angular o helicoidal más
sencillas.
¿Qué es lo que puedo
fabricar?
Engranes, Fresado helicoidal, Levas, Cremalleras, Tornillos sin
fin y Embragues.
Corte de engranes
La mayor parte de los engranes que se cortan en una fresadora
generalmente se utilizan para reparar o reemplazar un engrane
que se ha roto o se ha perdido y que ya no se tiene inventario.
Esto porque generalmente la industria produce en masa los
engranes en máquinas especiales diseñadas para este fin.
Es generalmente más económico adquirir engranes de una
empresa que se especializa en la manufactura de engranes, a
menos que sea importante que la máquina esté otra vez en
operación pronto.
Fresas para engranes de involuta
Las fresas para engrane son un ejemplo de fresas
perfiladoras. Este tipo de fresa es afilada en la cara
y asegura una duplicación exacta de la forma del
diente, independientemente de cómo se ha afilado
la cara del diente.
Cuando se cortan los dientes en cualquier engrane,
se debe seleccionar una fresa que cumpla tanto
con el DP (peso diametral) como con el número de
dientes (N).
Fresado helicoidal
Es el proceso de fresar ranuras helicoidales, como son las ranuras de un taladro, los dientes de engranes
helicoidales o la rosca helicoidal de un eje. Se lleva a cabo sobre la fresadora universal al engranar el cabezal
divisor a través del eje del tornillo sin fin con el tornillo de avance.
Términos Helicoidales
●
●
Una hélice es una línea de trayectoria teórica generada sobre una superficie cilíndrica por una
herramienta de corte que avanza longitudinalmente a una velocidad uniforme . Unos ejemplos serían
las ranuras de una broca o la rosca de un perno.
Una espiral es la trayectoria generada por un punto que se mueve a una velocidad de avance fija a lo
largo de una superficie de un cono o plano giratorio. Unos ejemplos sería la rosca de un tornillo de
madera y la rosca para tubería.
A fin de cortar ya sea una hélice se deben conocer dos datos cualesquiera de los siguientes.
1.
2.
3.
El avance de la hélice, es la distancia longitudinal que avanza axialmente la hélice, en una revolución
completa.
El ángulo de la hélice, que se forma en la intersección de la hélice con el eje de la pieza de trabajo.
El diámetro (y circunferencia) de la pieza de trabajo.
Una hélice será generada si la pieza es girada
conforme la herramienta se mueve con
uniformidad a lo largo.
Una espiral se produce en una superficie
cónica.
Fresado de levas, cremalleras, tornillos sin
fin y embragues
Leva
Una leva es un dispositivo generalmente
aplicado a una máquina para cambiar un
movimiento giratorio en un movimiento
lineal o reciprocante, y para transmitir
este movimiento a otras partes de la
máquina a través del seguidor.
Cremallera
Una cremallera se utiliza
para
convertir
un
movimiento giratorio en un
movimiento longitudinal.
Tornillo sin fin
Se utilizan cuando se requiere una gran
reducción de relación entre el eje
impulsor e impulsado. Es un cilindro, en
el cual se ha cortado una rosca de un
solo, o de múltiples inicios
Embragues
Se utilizan de manera extensa para
impulsar o desconectar engranajes de
maquinaria.
Partes de la perfiladora
Máquina fresadora universal.
Máquina fresadora universal.
Base:
Columna:
Proporciona rigidez y deposita fluidos del
corte.
Sección que soporta y guía la rodilla
cuando se mueve verticalmente.
Máquina fresadora universal.
Silla:
Rodilla:
Se mueve manual o automáticamente.
Tiene el mecanismo de avance.
Se mueve hacia adentro o afuera
manualmente sobre la rodilla (avance
transversal).
Máquina fresadora universal.
Bastidor giratorio:
Mesa:
Sujeta la silla y permite que gire 45° en
ambas direcciones.
Se encuentra en guías sobre la silla y se
mueve longitudinalmente (eje x). Lleva la
prensa y la pieza que se trabaja.
Máquina fresadora universal.
Manivela transversal:
Manivela de la mesa:
Aleja o acerca la mesa de la columna. (eje
y).
Mueve la mesa de forma horizontal
frente a la columna (eje x).
Máquina fresadora universal.
Carátula de avance:
Husillo:
Se utiliza para cambiar la velocidad de
avance.
Proporciona la propulsión para árboles,
cortadores y aditamentos.
Máquina fresadora universal.
Brazo superior:
Soporte de árbol:
Proporciona la alineación, apoyo para el
árbol y aditamentos. Se ajusta y bloquea
dependiendo del árbol y de la
herramienta.
Se puede fijar en distintas posiciones para
alinear y soportar varios árboles y
aditamentos.
Máquina fresadora universal.
Tornillo elevador:
Carátula de velocidad del husillo:
Mueve hacia arriba y abajo la rodilla y la
mesa.
Se ajusta con manivela o palanca y
controla la velocidad del husillo. En
algunos casos la máquina debe estar
detenida.
Cabezal divisor
El cabezal divisor es un dispositivo para dividir la
circunferencia de la pieza en partes, la operación la
realiza el obrero a mano moviendo la manivela en
intervalos entre el fresado.
Herramientas y operaciones
Materiales de herramientas
En función del material a maquinar con la perfiladora se
escoge el material adecuado de la herramienta, siendo los
materiales más comunes:
●
●
●
●
Acero al carbón/acero duro
Aceros rápidos HSS
Carburo de tungsteno
Herramientas con recubrimiento
Herramientas de distintos materiales
Ángulos en las herramientas de corte
Dependiendo del material a cortar, el afilado es
distinto, una guía rápida es:
●
●
A mayor dureza, mayor ángulo de filo,
desde 30° para plásticos hasta 85° para
aceros duros.
Ángulo de salida mayor cuanto más
pastoso se el material
Pies por minuto
Vida útil
Temperatura de
trabajo
Vida útil
Temperatura de
trabajo
Fresas (Cortadores)
Las fresas son piezas giratorias
para el mecanizado de materiales
y constituyen las herramientas
principales de las fresadoras.
Se construyen generalmente en
acero rápido, pero, dado el elevado
costo de este material, las fresas de
mayor tamaño poseen un cuerpo de
acero de construcción y en la parte
cortante
tienen
incorporadas
cuchillas (o dientes) de acero rápido
o bien insertos de corte (widia) que
pueden
ser
permanentes
o
intercambiables.
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).
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
Categorías:
Por tipo de superficie o perfil de
incidencia de la fresa:
● superficie fresada
● superficie escalonada
Por la forma de los canales entre los
dientes:
● fresas de canales rectos
● fresas de canales helicoidales
● fresas de canales bi-helicoidales
Categorías:
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
Categorías:
Por la geometría:
Categorías:
Por la geometría:
Categorías:
Por la geometría:
Categorías:
Por la geometría:
Categorías:
Por la geometría:
Categorías:
Por la geometría:
Categorías:
Por la geometría:
Brocas de Centros
Las brocas para centros de Acero
Alta Velocidad están diseñadas
para generar centros de apoyo en
productos que requieren ser
maquinados entre centros como es
el torneado, fresado o rectificado
cilíndrico.
Se usan para hacer barrenos guia, lo
cual te ayuda a central el barreno
posterior y para poder barrenar sobre
superficies curvas o inclinadas
Estas
brocas
tienen
canales
helicoidales para facilitar la extracción
de la rebaba, el afilado de la punta y
avellanador se distinguen por su corte
inicial de precisión, facilidad de avance
y acabado. Las brocas para centro
están a su disposición en dos estilos:
tipo plana y tipo campana en una gran
variedad de tamaños.
Insertos
Son pastillas hechas materiales duros usualmente con recubrimientos utilizados como consumibles para
aumentar la productividad además de asegurar un afilado correcto.
Están disponibles en varias formas y pueden ser montados en varios tipos de dispositivos para realizar la
mayoría de las operaciones de fresado o torneado
Barrenado con broca sierra
Utilizado para barrenos de diámetros superiores a
1-1.5” usualmente y en materiales blandos como
plásticos, madera, aluminio, latón y algunos aceros
blandos
Mandrinado
Esta operación amplía o rectifica un barreno en una
pieza, usualmente empleado para diámetros
mayores a 3/4“ (19.05 mm) ya que no suele ser
rentable por costo de herramienta y cantidad de
cambios de herramienta el tener y usar brocas de
medidas mayores.
Para esta operación se usan las llamadas barras de
mandrinado donde se pueden montar barras con
insertos también usadas en torno como barras de
interiores o en algunos casos buriles
Refrentado o careado y Perfilado
Esta operación genera caras planas y suele ser utilizada para nivelar y limpiar el material para obtener una
superficie uniforme
Las herramientas usadas para esto pueden se des un cortador recto (end mill) para piezas pequeñas o un
cortador de insertos (también llamado cebolla) o un cortador volador (fly cutter)
El perfilado usualmente es usado para conseguir una superficie perpendicular a la cara refrentada, la
combinación de estas dos operaciones produce bloques escuadrados.
Un variación del perfilado sería el contorneado para conseguir formas específicas y/o irregulares
Herramientas Refrentado
Herramientas perfilado
Ranurado
Esta operación genera ranuras para la sujeción de
ejes, grapas, canales, guias, etc.
Pueden usarse cortadores sierra sin zanco
utilizados en fresadoras horizontal o con
aditamentos en las verticales y universales o
cortadores con zanco.
Existe entre otras variaciones el cortador cola de
milano para hacer ranuras “triangulares”
Tallado de engranajes
Para esta operación se utiliza un cortador similar a
al cortador para ranuras, pero con el perfil de corta
con la forma del perfil entre dos dientes de un
engranaje
Avellanado y abocardado
Es usado para generar un chaflán o cono en un barreno para usarlo como guia o como asiento para un
tornillo, el abocardado es usado para generar un asiento con el fondo perpendicular al eje del barreno para
colocar un tornillo allen
Redondeado y chaflaneado
Usualmente es usado para quitar el filo a las aristas,
ayudar a la entrada de pernos en barrenos o
estética de la pieza
Seguridad al operar
Normas de seguridad
● Utilizar equipo de seguridad: gafas de seguridad,
caretas, entre otros.
● No utilizar ropa holgada o muy suelta. Se
recomiendan las mangas cortas.
● Utilizar ropa de algodón.
● Utilizar calzado de seguridad.
● Mantener el lugar siempre limpio.
● Si se mecanizan piezas pesadas utilizar polipastos
adecuados para cargar y descargar las piezas de la
máquina.
● Es preferible llevar el pelo corto. Si es largo no debe
estar suelto sino recogido.
● No vestir joyería, como collares o anillos.
● Siempre se deben conocer los controles y el
funcionamiento de la fresadora. Se debe saber como
detener su funcionamiento en caso de emergencia.
● Es muy recomendable trabajar en un área bien
iluminada que ayude al operador, pero la iluminación
no debe ser excesiva para que no cause demasiado
resplandor.
Seguridad en la fresadora
●
●
●
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●
●
●
Asegurar que la pieza como la fresa están montados firmemente antes de iniciar un corte.
Utilice lentes de seguridad.
Al montar o desmontar fresas, sujételas siempre con un trapo para evitar cortarse.
Al poner a punto una pieza, mueva la mesa alejándola todo lo que pueda de la fresa para evitar
cortarse las manos.
Asegúrese de que la fresa y otras piezas no interfieran.
No realizar ninguna acción mientras la fresa esté en movimiento.
Al usar, no utilice un corte o avance demasiado grande. Puede ocasionar que se rompa la fresa.
Nunca extienda las manos alrededor o cerca de la fresa, mantenga a 12 puntadas mínimo.
Mantenga el piso libre de virutas y fluido de corte.
Buenas prácticas
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Saber apagarla antes de prenderla
Entender la máquina
Mantener el área limpia (aceite y viruta)
Sujetar bien las piezas a trabajar
Identificar los elementos de seguridad
Verificar el sentido de giro
No limpiar viruta con aire comprimido
Riesgos
1.
2.
3.
4.
Contacto de viruta con los ojos
Resbalones por el aceite
Daño auditivo
Atrapamientos y cortes
Riesgo de la palanca
eje Z