Reporte DE Fresado BASS PDF

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Reporte General referente a la materia...

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INTRODUCCIÓN Los procesos mecánicos permiten el diseño como el desarrollo de medios en las industrias por transformación y mecanizado de metales, en la madera, en moldeado y formado de plástico; a esto se le suman especialistas que utilizan o un software de simulación, y a expertos relacionados con la Ingeniería en base con aspectos de cuidado, prevención y calidad en los productos. Por mencionar uno de los aplicados en mecánica, tenemos el fresado un procedimiento de maquinar las superficies de una pieza por una herramienta de corte provista de múltiples aristas cortantes que gira uniformemente y quita material, inclusive para realizar este trabajo, la máquina a escoger se toma en cuenta la anchura y profundidad, la potencia requerida, el tipo de cortador y tiempo de operación; además es importante elegir entre las categorías de fresadora por: Orientación de la fresa, Número de ejes y las tipo ESPECIAL. Años atrás este tipo de máquinas le exigieron como pequeños complejos de mecanismos en industrias de guerra, pero tratar de innovar y alcanzar éxito en sus productos, donde les proporcionaban las industrias esos instrumentos o componentes o apoyos económicos que sugestionaran los modos de operar estos instrumentos, por tratar de crear nuevos diseños y exigir las medidas precisas se construyeron las maquinas que se conocen como “Fresadoras”. Pero lo último y no menos importante son los dispositivos, que se introdujeron poco después, para sujetar las piezas en dos tipos de acciones para maniobrar mejor desde distintos ángulos como de sujetar las piezas; las de tipo por acción mecánica (tornillo, prensa), e hidráulica (por cilindro); que forman un extra o complemento de profesión laboral donde ofrecen ventajas para maquinar dichas piezas según las estrategias o llamados “Plan de trabajo” de las operaciones a realizar durante la práctica de taller. A continuación se muestra lo indispensable de la máquina-herramienta “Fresadora” utilizada en las prácticas de especialidad, basado en el documento de APUNTES DE FRESADO que nos proporcionó la maestra de dicha materia.

ÍNDICE  OBJETIVO  HERRAMIENTAS A) DEFINICIÓN............................................................................................................................  Historia..............................................................................................................................  Clasificación de Fresadoras........................................................................................................................  Reglas de seguridad.......................................................................................................................... B) CORTADORES O FRESAS.......................................................................................................................................  Tablas de Velocidad de corte y Avance..............................................................................................................................  Avance..............................................................................................................................  Velocidad de corte.................................................................................................................................. C) DISPOSITIVOS DE FIJACION.....................................................................................................................................  Aparato divisor universal............................................................................................................................  Modo de Operación..........................................................................................................................  División simple..................................................................................................................  División diferencial............................................................................................................  División compuesta........................................................................................................... D) ENGRANES Y CREMALLERAS..........................................................................................................................  Generalidades de los engranes...........................................................................................................................  Terminologia.....................................................................................................................  Paso Diametral Y Módulo................................................................................................. E) GENERALIDADES DEL ENGRANE HELICOIDAL................................................................................................................................  Términos helicoidales.......................................................................................................................

DEFINICIÓN El fresado es una operación que consiste en cepillar o maquinar las superficies de formas variadas, planas, convexas, cóncavas, cola de milano, etc. mediante herramientas de corte múltiple que giran alrededor de un eje el cual tiene un movimiento de avance, y el movimiento principal que marca el camino de un diente de fresa; se pueden clasificar en dos categorías generales: Fresado Horizontal.- Esta operación se produce una superficie maquinada, que es plana o de forma; cuando el cortador es bastante ancho, este se le nombrara como “planeado”; y si el cortador es de forma irregular es un fresado de forma, que asimila la pieza al pasarle el cortador. Fresado Frontal.- Implica el maquinado de una cara que se sujeta en ángulo recto con el eje del cortador

HISTORIA DE LAS FRESADORAS En el siglo XVIII, el francés Jacques Vaucason fabricó a mano las primeras fresas, utilizando el buril utilizadas al principio en tornos accionados por pedal; hasta que Eli Whitney fabricante de armas estudió la posible fabricación en serie y construyó por esta causa, la primera máquina de fresar; cuando la colonia Británica en América, tuvo que acometer su propio desarrollo industrial. Poco después en 1820 Robert Johnson construye una fresadora, por lo que se aprecia un fuerte avance en la técnica de Fresado; basado en la experiencia de sus antecesores James Nasmyth construye en 1830 una fresadora provista de un divisor para el mecanizado de tornillos hexagonales; La empresa “Gay & Silver” inspirada en el modelo de Whitney construye su propia máquina enteramente metálica. Este solo fue el comienzo para que otras personas notarán los avances en los procesos de fabricación, por lo que se unen a revolucionar cada vez más los inventos de forma que sea capaz de laborar desde distintos ángulos o de formas de maquinado, es por ello que se mencionan algunos que interfirieron en dicho acontecimiento. El ingeniero Howe, realiza en 1848 una fresadora más robusta y precisa, con desplazamientos en sentido vertical, horizontal y transversal, hacia 1849 se construyó la fresadora “Lincoln” atribuida a Thomas Warner, pero Howe influyó notablemente en la evolución de este tipo de fresadora, y a Elisha Root se atribuye la incorporación de un carnero regable. Un año después fue construida por “Robbins & Lawrence” la primera fresadora copiadora de perfiles. En 1857 la empresa inglesa “Sharp & Stewart y Co” construye la primera fresadora vertical, tres años más tarde fabrica un nuevo modelo de doble montante.

Ante la necesidad de resolver el fresado de engranes helicoidal y rectos, Joseph R. Brown diseña y construye la primera fresadora universal; mientras tanto el francés Pierre Philippe Huré diseño en 1874 una maquina fresadora de doble husillo: vertical y horizontal; la empresa de “Cincinnati” construye en 10 años transcurridos su primera fresadora universal así como dentro de otros 10 años Huré fabrica una fresadora caracterizada por llevar incorporado un ingenioso cabezal universal. A finales del siglo XIX las máquinas fresadoras universales y copiadoras alcanzaron su pleno desarrollo, con todas estas máquinas planificadas para una producción de productos se resume en el siguiente recuadro

Máquina Fresadora Horizontal

Fresadora Vertical

Fresadora Universal

Característica La fresa se coloca en un eje horizontal, realiza trabajos de desbaste o acabado en línea recta, generando listones o escalones La fresa se coloca en un husillo vertical donde la herramienta trabaja con su periferia y con la parte frontal Es la combinación de una fresa horizontal y una vertical

Limitaciones Su limitación es la profundidad a la que puede trabajar la máquina Su limitación es la fuerza perpendicular a la que se puede someter la fresa Su limitación es el costo y el tamaño de las piezas

REGLAS DE SEGURIDAD EN EL FRESADO Pueden causar serias lesiones a menos que tomen cuidadosamente ciertas precauciones, para ello es necesario que las conozcas a fondo y estas son las siguientes: 1.- No debe intentar accionar una máquina fresadora sin haber recibido órdenes del profesor 2.- Antes de hacer funcionar la máquina debe saber cómo pararla, siendo importante como ponerla en marcha 3.- No se apoye ni coloque las manos sobre la mesa en movimiento 4.- Mantener las manos y dedos lejos de los cortadores, detener primero la máquina 5.- Nunca use mangas largas o chamarras cuando trabaje en una máquina herramienta 6.- Es sumamente riesgoso emplear cortadores y otras herramientas no ajustables en la máquina 7.- Asegúrese de sujetar bien las llaves grandes cuando se usen

8.- Cuando se use sierras delgadas no debe haber flexión en la pieza de trabajo y suficiente presión en la misma como las mordazas de la prensa 9.- Es peligroso usar trapos, estopas o cepillos cerca de un cortador en movimiento 10.- Nunca intente colocar una pieza de trabajo, hacer ajustes propios o medir la pieza mientras opere el cortador 11.- Use siempre paños o trapos sobre los cortadores o fresas para evitar cortaduras 12.- No intente levantar aditamentos pesados sin ayuda 13.- Nunca permitir que otra persona ponga en marcha la máquina o la pare 14.- Si le corresponde a usted montar el soporte del árbol mantenga fuera los dedos del agujero del cojinete

CORTADORES O FRESAS Un cortador de fresadora es una herramienta rotatoria de corte y quita el material en forma de virutas, se sujeta en una posición fija que rota en un husillo, además se fabrican en muchos tamaños, formas y clases para realizar todas las operaciones necesarias y estas son de acero de alta velocidad o de carburo cementado. Algunas de las clases más comunes son las siguientes: 1.-Cortadores de Aplanar. Las fresas de este tipo son de forma cilíndrica con dientes sobre la periferia, se emplean para fresar superficies planas a) Cortador de Aplanar (Tipo Ligero): Tienen caras con anchura menor de ¾”, poseen sus dientes rectos; los de más de ¾” poseen sus dientes helicoidales. b) Cortador de Aplanar (Tipo Pesado): Tienen una espiral más aguda y menos dientes pero proporcionan mayor espacio para las virutas. c) Cortador Helicoidal: Para aplanar la superficie tienen dientes aún más gruesos y el ángulo de la hélice es mayor, estos permiten con un avance que el acabado sea muy fino 2.- Cortadores para Fresado Lateral. Estas fresas tienen dientes alrededor de su circunferencia, sobre uno o ambos lados a) Cortador para Fresado lateral (Sencillo): Tienen dientes alrededor del exterior y dientes laterales sobre ambos lados, se extienden desde el exterior hacia su centro con diámetro de hasta 8”. b) Cortador de dientes Alternados: Con dientes dispuestos a una inclinación desigual para dar mayor holgura para la viruta, la profundidad de corte será la distancia desde la circunferencia al cubo del cortador c) Cortador para Fresado lateral (De un solo lado): Poseen dientes únicamente sobre un lado sea este derecho o izquierdo d) Cortador de Diente Entrecruzado: Se fabrican por dos partes, para hacer un corte se entrecruzan dos cortadores y con ellos se pueden fresar de una sola vez una ranura de anchura exacta. 3.- Fresas para Corte Frontal. Se diseñan para fresar todo tipo de ranuras, chaveteros, asientos para chavetas y cavidades de todo tipo, se hace el corte con una profundidad igual a la mitad del diámetro. Este tipo de fresas varían en cuanto al diámetro del corte, de espiga, en la longitud de corte, longitud total, extremo sencillo o doble; estas fresas también varían mucho el estilo.

Algunos tipos de fresas más comunes de corte frontal son: a) De dos o más acanaladuras y espigas cónicas morse b) De extremo doble o dos estrías c) De extremo sencillo

TABLAS DE VELOCIDAD DE CORTE Y AVANCE Las velocidades y los avances son factores muy importantes para el fresado, si son inapropiados resultan en baja producción, mala calidad de trabajo y daño innecesario en el cortador. Para producir un buen acabado y prolongar su duración de vida, es de extrema importancia cuidar la selección de velocidad del husillo. La velocidad de la máquina ( rpm) se ajusta en: 1. La mayoría de las fresadoras pequeñas de banco y de piso manual, son impulsadas por banda, para cambiar la velocidad debe cambiar la posición de la banda de las poleas. 2. Las fresadoras más velocidad:

grandes, se tienen los siguientes métodos para ajustar la

a) Algunas máquinas tienen dos o tres palancas en su costado izquierdo que se pueden mover para obtener la velocidad deseada b) Otras máquinas tienen una palanca o una perilla

AVANCES El avance es la rapidez con que la pieza avanza bajo el cortador o fresa, siendo el agente más importante para determinar qué tan rápido se elimina material; está claro que el avance más el acho y la profundidad de corte, determinan la cantidad de cm 3. Hay tres maneras de operarlo: 1. Avance manual. No se cuenta con algún mecanismo, se depende del buen juicio sobre la rapidez con que la pieza de trabajo se desplaza; es preferible un avance lento para corte de desbaste y uno más rápido para cortes ligeros de acabado 2. Milímetros de avance por revolución del husillo o fresa. Se relaciona directamente la velocidad, ya que este tipo de avances se encuentran en máquinas con transmisión por conos de fricción 3. Metros por minuto (mpm). Las fresadoras de uso industrial tienen una proporción de avance que se expresa en metros por minuto para ser independiente de la velocidad

VELOCIDAD DE CORTE La velocidad de corte es la distancia que recorre o se mueve un diente del cortador en un minuto, medida con la expresión metros de superficie por minuto (mspm), denominada velocidad periférica y de superficie, es importante aclarar la diferencia de conceptos, no es lo mismo velocidad de corte que velocidad de la máquina (rpm). El husillo funciona a determinadas revoluciones por minuto en una revolución completa, pero resulta afectada. Las partes más importantes son la clase de material de la pieza y el material de la herramienta de corte. Es recomendable use velocidades más altas para materiales más blandos, mejores acabados, diámetros más pequeños de la fresa, avances manuales y mínimas cantidades de producción; se emplea velocidades más bajas para toda operación de materiales duros, tenaces o abrasivos, como también cortes grandes, un mínimo desgaste de herramienta. Una velocidad demasiado rápida quemara la fresa. Para saber la velocidad se calcula con rpm r.p.m.

¿

333 x mspm d

La cantidad de avance es independiente de la velocidad que se ajusta a la cantidad deseada de metros por minuto, un cambio en la velocidad de la máquina no afecta este avance. El avance real se determina por: a) La clase de material de trabajo b) La clase de cortador c) La clase de material de cortador d) La potencia del husillo e) La manera de sujetar la pieza f) La forma y clase de pieza de trabajo

Los avances deben ser tan grandes como sea posible para obtener el acabado deseado; esta fórmula toma en consideración solo tres primeros factores: Use mayores avances para cortes pesados de desbaste con piezas de trabajo difíciles de maquinar; use avances menores para cortes ligeros y de acabado, colocaciones menos rígidas y/o materiales de baja resistencia a la tracción.

DISPOSITIVOS DE FIJACIÓN Para hacer trabajos de precisión en una máquina fresadora, la pieza de trabajo debe ser sujetada rígidamente sobre la mesa para preservar la exactitud del movimiento, la dirección del corte, el tipo de cortador, la forma y rigidez de la pieza y la cantidad de piezas a producir. Para el manejo normal estos aparatos divisores deben de poseer mecanismos necesarios para soportar la pieza y hacerla girar, esta operación puede repartirse con igual exactitud hasta el acabado total. Deben existir tres mecanismos: a) Mecanismo divisor b) Mecanismo de inclinación c) Mecanismo de rotación

1. La mesa giratoria se usa para sujetar piezas depara operaciones de fresado con espaciamiento de precisión divisional y radial dividida en 360° 2. El aparato divisor es un aditamento para sujetar y girar la pieza de trabajo de manera que se puedan hacer a su alrededor un número de cortes o divisiones espaciadas 3. El centro divisor es un tipo de cabezal sencillo, utilizado para operaciones de dividir en el fresado de estrías y de engranes sencillos, se conforma de una placa que tiene agujeros alrededor de su circunferencia 4. El aparato divisor universal tiene una manivela engranada al husillo. Cuando se acciona mecánicamente se ejecuta desde el tornillo conductor de la mesa mediante un complemento conductor

APARATO DIVISOR UNIVERSAL Componente de la fresadora encargado de hacer la división de la trayectoria circular y sujetar el material que se trabaja, se emplea en realizar sobre la periferia de la pieza haciendo divisiones o ranuras sobre la pieza, engranajes cilíndricos y cónicos; soportados del husillo que sirve para guardar el montaje de sujeción entrepuntos. Existe el mecanismo de tornillo sinfín necesario para la división indirecta, la diferencial y de ranuras helicoidales.

Puede desplazarse en su pedestal en cualquier ángulo, se compone de un plato el cual tiene enfrente, una manivela de radio variable, el punzón que logra que coincida en cualquier agujero, montado de manera libre en el eje del tornillo, la rotación de la manivela produce movimiento al propio tornillo sinfín, lo inmoviliza un tope de retención, y que engrana con una rueda helicoidal, para la división de las piezas es con el compás de aliada (reglilla radial) bajo un ángulo de fijación, ya que se ahorra el recuento de agujeros. El número y fracción de vueltas para la operación de una pieza en partes iguales se forma una fracción que tenga por numerador el número de dientes de la rueda helicoidal; y por denominador el número de divisiones a realizar. Que permita todos los trabajos de: División simple. Para partir una circunferencia en un determinado de partes iguales

División diferencial. Cuyo procedimiento requiere del empleo de un tren de dos o tres ruedas dentadas en un plano (tren simple) que une al eje de la rueda helicoidal con el eje del aparato divisor

División compuesta. Se efectúa la división dando un número de vueltas a la manivela y después una fracción de vuelta más, hacer dos divisiones sencillas cuya suma o diferencia sea la división requerida.

ENGRANAJES Y CREMALLERAS Los engranajes o ruedas o también cilindros dentados, transmiten el movimiento de rotación entre sus arboles o un eje a otro, elemento básico de los engranes y siendo engranes apropiados y piezas dentadas planas (cremallera) que transforman un movimiento alterno en giratorio. Por mencionar que el engranaje con mayor número de dientes se llama “engrane” y al de menor dientes se llama “piñón”. Son construidos mediante el tallado y fresado por lo que para calcular las dimensiones, resistencia y características hay que saber: a) distancia entre los ejes de las ruedas b) r.p.m. de la rueda motora c) relación de transmisión d) fuerza tangencial Según interactúen entre si se clasifican en: Engranes de acción directa.- Formado por dos o más ruedas que engranan una con otra En...