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¿ QUE ES LA FRESADORA ?

Una fresadora es una máquina herramienta utilizada para realiza rmecanizados por arranque de viruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte denominada fresa. Mediante el fresado es posible mecanizar los más diversos materiales como madera, acero, fundición de hierro, metales no férricos y materiales sintéticos, superficies planas o curvas, de entalladura, de ranuras, de dentado, etc. Además las piezas fresadas pueden ser desbastadas o afinadas. En las fresadoras tradicionales, la pieza se desplaza acercando las zonas a mecanizar a la herramienta, permitiendo obtener formas diversas, desde superficies planas a otras más complejas Inventadas a principios del siglo XIX, las fresadoras se han convertido en máquinas básicas en el sector del mecanizado. Gracias a la incorporación del control numérico, son las máquinas herramientas más polivalentes por la variedad de mecanizados que pueden realizar y la flexibilidad que permiten en el proceso de fabricación. La diversidad de procesos mecánicos y el aumento de la competitividad global han dado lugar a una amplia variedad de fresadoras que, aunque tienen una base común, se diferencian notablemente según el sector industrial en el que se utilicen. Asimismo, los progresos técnicos dediseño y calidad que se han realizado en las herramientas de fresar, han hecho posible el empleo de parámetros de corte muy altos, lo que conlleva una reducción drástica de los tiempos de mecanizado.

Debido a la variedad de mecanizados que se pueden realizar en las fresadoras actuales, al amplio número de máquinas diferentes entre sí, tanto en su potencia como en sus características técnicas, a la diversidad de accesorios utilizados y a la necesidad de cumplir especificaciones de calidad rigurosas, la utilización de fresadoras requiere de personal cualificado profesionalmente, ya sea programador, preparador o fresador.⁴

El empleo de estas máquinas, con elementos móviles y cortantes, así como líquidos tóxicos para la refrigeración y lubricación del corte, requiere unas condiciones de trabajo que preserven la seguridad y salud de los trabajadores y eviten daños a las máquinas, a las instalaciones y a los productos finales o semi elaborados.

TIPOS DE FRESADORA

TIPOS DE FRESADORA

Las fresadoras pueden clasificarse según varios aspectos, como la orientación del eje de giro o el número de ejes de operación. A continuación se indican las clasificaciones más usuales.

Fresadoras según la orientación de la herramienta

Dependiendo de la orientación del eje de giro de la herramienta de corte, se distinguen tres tipos de fresadoras: horizontales, verticales y universales.

Una fresadora horizontal utiliza fresas cilíndricas que se montan sobre un eje horizontal accionado por el cabezal de la máquina y apoyado por un extremo sobre dicho cabezal y por el otro sobre un rodamiento situado en el puente deslizante llamado carnero. Esta máquina permite realizar principalmente trabajos de ranurado, con diferentes perfiles o formas de las ranuras. Cuando las operaciones a realizar lo permiten, principalmente al realizar varias ranuras paralelas, puede aumentarse la productividad montando en el eje portaherramientas varias fresas conjuntamente formando un tren de fresado. La profundidad máxima de una ranura está limitada por la diferencia entre el radio exterior de la fresa y el radio exterior de los casquillos de separación que la sujetan al eje porta fresas.

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, bien el husillo, o bien la mesa, lo que permite profundizar el corte. Hay dos tipos de fresadoras verticales: las fresadoras de banco fijo o de bancada y las fresadoras de torreta o de consola. En una fresadora de torreta, el husillo permanece estacionario durante las operaciones de corte y la mesa se mueve tanto horizontalmente como verticalmente. En las fresadoras de banco fijo, sin embargo, la mesa se mueve sólo perpendicularmente al husillo, mientras que el husillo en sí se mueve paralelamente a su propio eje.

Una fresadora universal tiene un husillo principal para el acoplamiento de ejes portaherramientas horizontales y un cabezal que se acopla a dicho husillo y que convierte la máquina en una fresadora vertical. Su ámbito de aplicación está limitado principalmente por el costo y por el tamaño de las piezas que se pueden trabajar. En las fresadoras universales, al igual que en las horizontales, el puente es deslizante, conocido en el argot como carnero, puede desplazarse de delante a detrás y viceversa sobre unas guías.

Fresadoras especiales

Además de las fresadoras tradicionales, existen otras fresadoras con características especiales que pueden clasificarse en determinados grupos. Sin embargo, las formas constructivas de estas máquinas varían sustancialmente de unas a otras dentro de cada grupo, debido a las necesidades de cada proceso de fabricación.

Las fresadoras circulares tienen una amplia mesa circular giratoria, por encima de la cual se desplaza el carro portaherramientas, que puede tener uno o varios cabezales verticales, por ejemplo, uno para operaciones de desbaste y otro para operaciones de acabado. Además pueden montarse y desmontarse piezas en una parte de la mesa mientras se mecanizan piezas en el otro lado.

Las fresadoras copiadoras disponen de dos mesas: una de trabajo sobre la que se sujeta la pieza a mecanizar y otra auxiliar sobre la que se coloca un modelo. El eje vertical de la herramienta está suspendido de un mecanismo con forma de pantógrafo que está conectado también a un palpador sobre la mesa auxiliar. Al seguir con el palpador el contorno del modelo, se define el movimiento de la herramienta que mecaniza la pieza. Otras fresadoras copiadoras utilizan, en lugar de un sistema mecánico de seguimiento, sistemas hidráulicos, electro-hidráulicos o electrónicos.

En las fresadoras de pórtico, también conocidas como fresadoras de puente, el cabezal portaherramientas vertical se halla sobre una estructura con dos columnas situadas en lados opuestos de la mesa. La herramienta puede moverse verticalmente y transversalmente y la pieza puede moverse longitudinalmente. Algunas de estas fresadoras disponen también a cada lado de la mesa sendos cabezales horizontales que pueden desplazarse verticalmente en sus respectivas columnas, además de poder prolongar sus ejes de trabajo horizontalmente. Se utilizan para mecanizar piezas de grandes dimensiones

En las fresadoras de puente móvil, en lugar de moverse la mesa, se mueve la herramienta en una estructura similar a un puente grúa. Se utilizan principalmente para mecanizar piezas de grandes dimensiones.

Una fresadora para madera es una máquina portátil que utiliza una herramienta rotativa para realizar fresados en superficies planas de madera. Son empleadas en bricolaje y ebanistería para realizar ranurados, como juntas de cola de milano o machihembrados; cajeados, como los necesarios para alojar cerraduras o bisagras en las puertas; y perfiles, como molduras. Las herramientas de corte que utilizan son fresas para madera, con dientes mayores y más espaciados que los que tienen las fresas para metal.

Fresadoras según el número de ejes

Las fresadoras pueden clasificarse en función del número de grados de libertad que pueden variarse durante la operación de arranque de viruta.

Fresadora de tres ejes. Puede controlarse el movimiento relativo entre pieza y herramienta en los tres ejes de un sistema cartesiano.

Fresadora de cuatro ejes. Además del movimiento relativo entre pieza y herramienta en tres ejes, se puede controlar el giro de la pieza sobre un eje, como con un mecanismo divisor o un plato giratorio. Se utilizan para generar superficies con un patrón cilíndrico, como engranajes o ejes estriados.

Fresadora de cinco ejes. Además del movimiento relativo entre pieza y herramienta en tres ejes, se puede controlar o bien el giro de la pieza sobre dos ejes, uno perpendicular al eje de la herramienta y otro paralelo a ella (como con un mecanismo divisor y un plato giratorio en una fresadora vertical); o bien el giro de la pieza sobre un eje horizontal y la inclinación de la herramienta alrededor de un eje perpendicular al anterior. Se utilizan para generar formas complejas, como el rodete de una turbina Francis

Operaciones realizables en una Fresadora

Fresado

Fresas cilíndricas

El fresado es la operación de mecanizado que más se utiliza en una Fresadora. Se utiliza una fresa, una herramienta cilíndrica parecida a una broca pero generalmente sin punta cónica. Esta herramienta elimina material por la superficie cilíndrica, ideal para realizar mecanizados en superficies planas y para realizar un agujero de casi cualquier forma en una pieza de partida.

Aplanado/Planeado

Es la creación de una cara totalmente plana. La fresa avanza durante toda la cara a aplanar, eliminando material. Dependiendo de la dirección del eje de la fresa el aplanado tiene diferentes nombres. Si el eje de la fresa está en una dirección paralela a la cara a planear, estamos hablando de un PlaneadoJony down Según ISO

Periférico. Si el eje de la fresa está en una dirección perpendicular a la cara a planear, estamos hablando de un Planeado Frontal, pues se utilizan los filos del frente de la fresa.

Fresado Combinado

Se habla de fresado combinado cuando se utilizan los filos de las caras frontales y laterales de la fresa conjuntamente. Es importante para realizar este tipo de fresado, asegurarnos de que la fresa permite utilizar los filos frontales de la misma. Si se utilizan más los filos frontales, hablamos de un Fresado Combinado Predominantemente Frontal. En el caso de utilizar más los filos de la cara cilíndrica estaremos realizando un Fresado Combinado Predominantemente Periférico.

Taladrado

La forma de trabajar de la fresadora permite realizar taladrados, ya que solo hay que mover el eje vertical para realizar esta operación. Algunas fresas permiten también ser utilizadas como bocas, pero es preferible utilizar bocas para realizar esta operación, para evitar roturas de las fresas.

Mandrinado

Esta operación permite mejorar la calidad superficial de un agujero. Se utilizan herramientas parecidas a las de un torneado interior en el torno. El resultado es una mejora de la calidad superficial del agujero, con una calidad menor a la de un escariado convencional.

Escariado

Escariador.

Se utiliza el escariado para eliminar muy poco material de agujeros, mejorando notablemente la calidad superficial del mismo. Es necesario el previo taladrado del agujero a un diámetro cercano al final, pues el escariado no elimina mucho material. Es necesario la utilización de lubricantes, para mejorar el resultado final y alargar la vida del escariador.

Roscado

Terraja para roscar y el portaterraja.

Utilización de un macho (roscar un agujero) o de una terraja (Roscado exterior) para realizar una rosca. Muy utilizado para unir piezas mediante tornillos o tuercas. Es una operación delicada, pues las herramientas poseen varios filos pequeños, éstos crean mucha tensión y es fácil que se partan en plena ejecución del roscado. haciendo muy difícil su extracción. Por ello es importante utilizar aceites de corte para lubricar los filos.

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Control Numérico por Computadora (CNC)

El CNC tiene sus orígenes de la intención de la industria de elevar la producción. Desde tabletas de madera perforadas, pasando por accionamientos mecánicos hasta el CNC y los programas de CAD/CAM.

El hombre que empezó a diseñarlo fue John T. Parsons (1913-2007) en las fábricas de Detroit, y aún hoy en día se está mejorando continuamente. El CNC consiste en unos códigos de letras y números que, combinados, provocan el movimiento de los ejes de la máquina. Las letras indican un comando específico, y los números suelen ser los valores deseados.

Actualmente el CNC se utiliza para muchos otras operaciones, como por ejemplo en grúas automáticas o en los vehículos bélicos, como la recarga de munición en los tanques.

Comandos M y T (Funciones Miscelaneas y herramientas)

Los comandos M y T varían dependiendo del fabricante de la máquina. Un mismo comando M pueden ser distintas operaciones en distintas máquinas. Aquí tienen los comandos más generales.

Comando	Descripción	Uso
M00	Inicio de programa	Se utiliza en el comienzo del programa, todo lo que haya debajo de esta línea de programa se considera el programa. Es útil si se utilizan varios programas para una pieza.
M01	paro opcional.	detiene el programa,(efectuar operaciones), se reanuda en el block siguiente con el botón start.
M02	fin de progama pieza.	finaliza el programa.
M03	Giro de la heramienta en sentido horario.	Inicia el giro de la heramienta en el sentido de las agujas del reloj. Adjuntando el parámetro S indica la velocidad de giro.
M04	Giro de la herramienta en sentido anti-horario.	Inicia el giro de la heramienta en el sentido contrario a las agujas del reloj. Adjuntando el parámetro S indica la velocidad de giro.
M05	Detención del giro de la herramienta.	Detiene el giro de la herramienta.
M06	cambio de la herramienta.	subprograma de cambio de la herramienta. parámetro T indica el número de herramienta.
M07	Conexión del aporte de rocío del enfriador.nº2	Aplica refrigerante al proceso.
M08	Conexión del aporte de rocío del enfriador.nº1	Aplica refrigerante al proceso.
M09	fin de aporte de rocío del enfriador.	detiene aporte refrigerante al proceso.
M19	indexación del cabezal.	Indexa el cabezal en su origen angular .En el eje de rotación
M30	Fin de programa	Finaliza todos los comandos anteriores y finaliza el programa.

Los comandos T son referidos a el número de herramienta. La herramienta 1 en el cargador de herramientas tendrá la denominación T1. La herramienta 2, T2.

Comandos G

Los comandos G son las órdenes más utilizadas. Son las órdenes de movimientos de las herramientas. Por lo que son las básicas y las que determinarán las coordenadas y la forma final de la pieza mecanizada. Se expone a continuación los comandos G Modales, de una fresadora con el programa de CNC Fagor.

G0 - Posicionamiento rápido

Permite mover la herramienta con rapidez en una línea recta. Ideal para posicionar rápidamente la herramienta cerca del punto de corte deseado. Hay que tener especial cuidado al utilizar este comando para que la herramienta no interfiera con ningún objeto que pueda golpear.

G1 - Interpolación Lineal

Realiza una interpolación lineal controlada con avance. Utilizado para realizar un mecanizado lineal. El avance ha de estar acorde con la velocidad de giro, para evitar problemas y mantener la vida útil de la herramienta.

En la figura adyacente se pude ver que el comando G1 tarda más tiempo en llegar al punto de destino, debido al avance de la herramienta.

G2 - Interpolación Circular a Derechas (Sentido horario)

Realiza una trayectoria circular en el sentido de las agujas del reloj. Es indispensable indicar las coordenadas del punto final y el radio de la curva que se desee mecanizar.

G3 - Interpolación Circular a Izquierdas (Sentido antihorario)

Realiza una trayectoria circular en el sentido contrario de las agujas del reloj. Es indispensable indicar las coordenadas del punto final y el radio de la curva que se desee mecanizar.

G4 - Temporizador.

Añade una opción de temporizar una acción. Se suele utilizar para asegurarse de que la herramienta realice el corte de material en un lugar concreto delicado. O para mantener la herramienta quieta en una posición concreta durante un tiempo, útil si se trabaja con varias herramientas a la vez.

G5 - Trabajo en arista matada

Realiza un programa preescrito para eliminar las aristas vivas, redondeándolas o creando un chaflán en los cantos.

G7 - Trabajo en arista viva.

Trabaja sin matar aristas o cantos. También se utiliza para eliminar la función G5.

G8 - Trayectoria circular tangente a la trayectoria anterior.

Permite mecanizar una curva tangente a la operación anterior, sea ésta una curva o una línea.

G9 - Trayectoria circular mediante tres puntos.

Realiza una circunferencia indicando 3 puntos de la trayectoria deseada para el mecanizado.

G10 - Anulación Imagen Espejo.

Anula las órdenes de Imagen espejo.

G11 - Imagen Espejo en el Eje X .

Copia en simetría respecto a un eje las trayectorias deseadas en el eje X.

G12 - Imagen Espejo en el Eje Y.

Copia en simetría respecto a un eje las trayectorias deseadas en el eje Y.

G13 - Imagen Espejo en el Eje Z.

Copia en simetría respecto a un eje las trayectorias deseadas en el eje Z.

G17 - Selección del plano XY.

Limita a utilizar exclusivamente el plano XY.

G18 - Selección del plano XZ.

Limita a utilizar exclusivamente el plano XZ.

G19 - Selección del plano YZ.

Limita a utilizar exclusivamente el plano YZ.

G33 - Roscado Electrónico.

Utilización de un subprograma para roscar automáticamente. Solo es necesario introducirle los datos del roscado.

G40 - Anulación de Compensación de Radio.

Elimina las ordenes de compensación de radio.

G41 - Compensación de Radio a Izquierdas.

Genera una compensación en el momento que el cortador realiza un movimiento contrario a las agujas del reloj, para controlar más las cotas en la trayectoria.

G42 - Compensación de Radio a Derechas.

Genera una compensación en el momento que el cortador realiza un movimiento en sentido de las agujas del reloj, para controlar más las cotas en la trayectoria.

G43 - Compensación de Longitud.

Compensa las cotas de longitud de la herramienta, para controlar mejor las dimensiones del mecanizado.

G44 - Anulación del Compensado de Longitudes.

Cancela la orden de Compensación de Longitud.

G49 - FEED-RATE Programable.

Permite programar el efecto Feed-rate en los componentes de la fresadora.

G53 a G59 - Traslados de origen.

Para facilitar el mecanizado de alguna pieza difícil, se puede trasladar el origen de coordenadas para evitar fallos en algunas cotas críticas, simplificando la escritura del faso

G70 - Programación en Pulgadas.

Cambia el sistema de medidas de milímetros a pulgadas.

G71 - Programación en Milímetros.

Cambia el sistema de medidas de pulgadas a milímetros.

G73 - Giro del Sistema de Coordenadas.

Gira el sistema de coordenadas un ángulo concreto.

G77 - Acoplamiento del 4º Eje W o del 5º Eje V con su asociado.

Permite sincronizar movimientos con más de 3 ejes. Por ejemplo, con un plato divisor electrónico.

G78 - Anulación del G77.

Anula la orden G77.

G79 - Ciclo Fijo Definido por el usuario.

Crea un ciclo que se repite constantemente.

G80 - Anulación de Ciclos Fijos.

Cancela los ciclos fijos existentes en ese momento.

G81 - Ciclo Fijo de Taladrado.

Crea un ciclo de taladrado en Fresadora. Solo hay que proporcionarle los datos necesarios.

G82 - Ciclo Fijo de Taladrado con Temporización.

Crea un ciclo fijo de taladrado con temporización, como si también se aplicara el comando G4.

G83 - Ciclo Fijo de Taladrado Profundo.

Crea un ciclo fijo para taladrar agujeros profundos. Es una operación delicada porque puede hacer que la broca se parta y se quede dentro del agujero. G83

G84 - Ciclo Fijo de Roscado con Macho.

Crea un ciclo para realizar un roscado con macho. Es una operación delicada porque puede quedarse el macho dentro del agujero, y es difícil de extraer.

G85 - Ciclo Fijo de Escariado

Crea un ciclo para escariar un agujero, mejorando la calidad superficial del mismo.

G86 - Ciclo Fijo de Mandrinado con Retroceso en G0.

Crea un ciclo para realizar un mandrinado en un agujero, mejorando la calidad superficial. utiliza el comando G0 para extraer la herramienta rápidamente del agujero mandrinado.

G87 - Ciclo Cajera Rectangular

Crea un ciclo para realizar una cajera rectangular en la pieza. La cajera rectangular está representada en la figura.

G88 - Ciclo Cajera Circular.

Crea un ciclo para realizar una cajera con forma circular. La cajera circular está representada en la figura.

G89 - Ciclo Fijo de Mandrinado con Retroceso en G1.

Crea un ciclo para realizar un mandrinado en un agujero, mejorando la calidad superficial. utiliza el comando G1 para extraer la herramienta a una velocidad controlada, ideal para mandrinados delicados.

G90 - Programación de Cotas Absolutas.

Permite utilizar las cotas absolutas (cero máquina) para realizar el mecanizado y programar las órdenes.

G91 - Programación de Cotas Incrementales.

Permite utilizar cotas que se van incrementando para realizar el mecanizado y programar las órdenes.

G94 - Velocidad de Avance F en mm/min.

Los avances a partir de esta orden se realizarán en milímetros por minuto.

G95 - Velocidad de Avance F en mm/rev.

Los avances a partir de esta orden se realizarán en milímetros por revolución.

G96 - Velocidad de Avance Superficial Constante.

El avance en la superficie de la pieza será constante al aplicar este comando.

G97 - Velocidad de Avance del Centro de la Herramienta Constante.

El avance en el centro de la herramienta será constante al aplicar esta orden.

G98 - Vuelta de la Herramienta al Plano de Partida al Terminar un Ciclo Fijo.

Al finalizar un ciclo fijo, la herramienta vuelve a la posición de inicio del mecanizado de la pieza. Asegurándose de que no hay peligro de choque de la herramienta con la pieza.

G652 - Vuelve la Herramienta al Plano de Referencia al Terminar un Ciclo Fijo.

Al finalizar un ciclo fijo, la herramienta vuelve al plano de acercamiento, el plano de las últimas coordenadas marcadas antes de que la herramienta toque la pieza en un ciclo fijo.