Universidad Autónoma del Carmen.Facultad de Ingeniería y Tecnología.

DES-DAIT.

Procesos de Manufactura

Alejandro Torres, Oved.Álvarez Ramírez, Leovardo.Jiménez Priego, Christian Daniel.Kú Pérez, José Ángel.Martínez González, Gustavo Rafael.Rodríguez Díaz, Juan José.Rodríguez Esquiliano, Edberg Jesús.Sandoval Martín, Jesús Adrián.

Máquina fresadora y roscas

Diciembre 02 de 2016.

Fresadora

Una fresadora es una máquinaherramienta utilizada para realizarmecanizados por arranque de virutamediante el movimiento de unaherramienta rotativa de varios filos decorte denominada fresa.

En el mecanizado por arranque de viruta se eliminan trozos de material mediante herramientas.

Fresadora

En las fresadoras la pieza se desplaza acercando las zonas a mecanizar a la herramienta.

Una fresadora puede usarse en unavariedad amplia de materiales:usualmente se aplica a metales,como el acero y el bronce y tambiénen maderas y plástico.

Historia de la fresadora

Se reconoce como la primera deestas máquinas la inventadapor Eli Whitney en 1818, parapoder cumplir el encargo delgobierno de Estados Unidos deAmérica de producir 10.000rifles de manera masiva a unprecio bajo

• Una fresadora es una máquina herramienta utilizada para realizar mecanizados por arranque deviruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte denominadafresa.

• En las fresadoras la pieza se desplaza acercando las zonas a mecanizar a la herramienta,permitiendo obtener formas diversas, desde superficies planas a otras más complejas

• Una fresadora puede usarse en una variedad amplia de materiales: usualmente se aplica ametales, como el acero y el bronce y también en maderas y plástico.

• Se reconoce como la primera de estas máquinas la inventada por Eli Whitney en 1818, para podercumplir el encargo del gobierno de Estados Unidos de América de producir 10.000 rifles demanera masiva a un precio bajo. Para la época, la producción de armas se realizabaartesanalmente con gran cantidad de trabajo manual. En cambio con el uso de la fresadora laspartes constituyentes de las armas se podían fabricar siguiendo un patrón y así acelerar laproducción.

• Posteriormente, este tipo de máquina-herramienta evolucionó permitiendo realizar distintasclases de mecanizados, y en consecuencia nacieron diferentes fresadoras para poder cubrir lasnecesidades crecientes.

Partes de la fresadora

1: Base.2: Cuerpo o columna.3: Consola.4: Carro transversal.5: Mesa.6: Puente.7: Eje porta-herramientas.

Partes de la fresadora

La base:Permite un apoyo correcto dela fresadora en el suelo, sirvede apoyo a la máquina.

Cuerpo o columna:Elemento estructural de la máquinaque en forma de columna se apoyasobre la base llena en la partefrontal y contiene los mecanismosde accionamiento de la máquina.

Base

Columna

Partes de la fresadora

Consola:Se desliza verticalmente sobrelas guías del cuerpo y sirve desujeción para la mesa.

Carro transversal:Se apoya y puede deslizarse por lasguías horizontales de la ménsula.

Carro transversal

Consola

Partes de la fresadora

Mesa:Tiene una superficie ranuradasobre la que se sujeta la piezaa conformar.

Puente:Es una pieza colocada sobre laparte superior del cuerpo ysoporta al cojinete o apoyo deleje de la herramienta.

Mesa

Puente

Partes de la fresadora

Eje porta-herramientas:Es el apoyo de la herramienta y letransmite el movimiento de rotacióndel mecanismo de accionamientoalojado en el interior del bastidor.

Eje porta-herramientas

Movimientos

Movimientos de la herramienta:El principal movimiento de la herramientaes el giro sobre su eje.

Movimientos de la mesa:• Longitudinal.• Transversal.• Vertical.• Giro respecto a un eje longitudinal.• Giro respecto a un eje vertical.

Ejes posibles de una fresadora.

MovimientosMovimiento relativo entre pieza y herramienta:• De corte.• De avance.• De profundización de perforación o de profundidad de pasada.

Movimientos básicos de fresado.

Tipos de fresadoras

Fresadoras según la orientación de la herramienta:

Fresadora horizontal. Fresadora vertical. Fresadora universal.

Tipos de fresadoras

Fresadoras según el número de ejes:

Fresadora de tres ejes. Fresadora de cuatro ejes. Fresadora de cinco ejes.

Tipos de fresadorasFresadoras especiales:

Fresadora circular. Fresadora copiadora. Fresadora de pórtico.

Fresadora de puente móvil.

Fresadora para madera.

Operaciones de fresado

Planeado

Fresado en escuadra

Copiado

Corte

Ranurado recto

Ranurado de forma

Ranurado de chavetero

Fresado de engranajes

Taladrado, escariado y mandrinado

Mortajado

Fresado en rampa

Operaciones de fresado

Planeado: Es la aplicación más frecuente de fresado y tiene por objetivoconseguir superficies planas.

Para el planeado se utilizan generalmente fresas de plaquitasintercambiables de metal duro, existiendo una gama muy variada dediámetros de estas fresas.

Operaciones de fresadoFresado en escuadra: Este es una variante del planeado que consiste en dejarescalones perpendiculares en la pieza que se mecaniza.

Para ello se utilizan plaquitas cuadradas o rómbicas situadas en el porta herramientasde forma adecuada.

Copiado: Para el fresado en copiado se utilizan fresas con el perfil de plaquitaredondo a fin de poder realizar operaciones de mecanizado en orografías y perfiles decaras cambiantes.

Operaciones de fresadoCorte: Una de las operaciones iniciales de mecanizado que hay que realizarconsiste muchas veces en cortar las piezas a la longitud determinadapartiendo de barras y perfiles comerciales de una longitud mayor.

Lo significativo de las fresas de corte es que pueden ser de acero rápido ode metal duro. Se caracterizan por ser muy delgadas, tener un diámetrogrande y un dentado muy fino. Se utilizan fresas de disco relativamentepoco espesor.

Operaciones de fresadoRanurado recto: Para estos se utilizan generalmente fresas cilíndricas con laanchura de la ranura y, a menudo, se montan varias fresas en el eje portafresas permitiendo aumentar la productividad de mecanizado.

Ranurado de forma: Se utilizan fresas de la forma adecuada a la ranura, quepuede ser en forma de T, de cola de milano, etc.

Ranurado de chaveteros: Se utilizan fresas cilíndricas con mango, conocidasen el argot como bailarinas, con las que se puede avanzar el corte tanto endirección perpendicular a su eje como paralela a este.

Operaciones de fresado

Fresado de engranajes: Este apenas se realiza ya en fresadoras universalesmediante el plato divisor, sino que se hacen en máquinas especiales llamadastalladoras de engranajes y con el uso de fresas especiales del módulo de dienteadecuado.

Taladrado, escariado y mandrinado: Estas operaciones se realizan habitualmenteen las fresadoras de control numérico dotadas de un almacén de herramientas yutilizando las herramientas adecuadas para cada caso.

Operaciones de fresado

Mortajado: Consiste en mecanizar chaveteros en los agujeros, para lo cual se utilizanbrochadoras o bien un accesorio especial que se acopla al cabezal de las fresadorasuniversales y transforma el movimiento de rotación en un movimiento verticalalternativo.

Fresado en rampa: Es un tipo de fresado habitual en el mecanizado de moldes quese realiza con fresadoras copiadoras o con fresadoras de CNC.

Roscas

Una Rosca es una arista helicoidal de un tornillo (roscaexterior) o de una tuerca (rosca interior), de seccióntriangular, cuadrada o roma, formada sobre un núcleocilíndrico, cuyo diámetro y paso se hallan normalizados.

Roscas

El roscado puede ser realizado con herramientasmanuales o máquinas herramientas como taladradora,fresadoras y tornos.

Se denomina rosca al fileteado que presentan lostornillos y los elementos a los que éstos van roscados(tuercas o elementos fijos). Las roscas se caracterizan porsu perfil y paso, además de su diámetro.

Roscas

Podemos considerarla como si alrededor de un cilindro se arrollaseun prisma denominado filete, el cual va tomando la forma de unahélice, si bien las roscas se obtienen al revés.es decir, tallando unsurco en forma de hélice sobre la superficie de un cilindro.

Roscas

El cilindro sobre el que suponemos que se arrolla el filetese denomina núcleo, y cada vuelta completa del fileteconstituye un hilo.

Las superficies lateralesdel filete se conocen conel nombre de flancos, yen la representacióngráfica del perfil de larosca aparecen comolíneas.

La superficie exterior quelimita los flancos sedenomina cresta; y lasuperficie que los limitainteriormente, fondo.

Roscado manualSe utilizan machos y terrajas, que son herramientas de corte usadas para crear las roscasde tornillos y tuercas en metales, madera y plástico. El roscado manual se utiliza enmantenimiento industrial y mecánico para repasado de roscas, en instalaciones y montajeseléctricos, etc.

Macho*:

Se utiliza para roscar la parte hembra. Es una herramienta de corte con laque se hacen roscas en la parte interna de agujeros, generalmente enuna pieza metálica o de plástico.

Terraja:

Se utiliza para roscar la porción macho del par de acoplamiento.La terraja de roscar es una herramienta manual de corte que se utilizapara el roscado manual de pernos y tornillos.

*El macho también puede utilizarse para roscado a máquina.

Roscado en máquina

Fresadora:

El fresado de roscas permiten roscar materiales de mayordureza y desarrollar velocidades de corte y avance muysuperiores al roscado con macho.

También puede realizar varias operaciones en los orificios,como taladrar un orificio, hacerle un chaflán, mecanizar larosca y ranurar el final de la misma.Puede hacer que la rosca llegue más cerca del fondo de unorificio ciego, e incluso roscar agujeros de diferentesdimensiones en la misma pieza.

Roscado en máquinaTorno:

El torneado de roscas se realiza frecuentemente en tornos CNC, con herramientasde metal duro con plaquita intercambiable que ya tienen adaptado el perfil de larosca que se trate de mecanizar.El torneado con plaquitas intercambiables se realiza haciendo varias pasadas de cortea lo largo de toda la longitud de la rosca, dividiendo la profundidad total de la roscaen pequeñas pasadas.

Roscado por laminación:

Cuando se requieren producir grandes cantidades de piezas roscadas se recurre ala laminación en lugar del arranque de viruta. En este método las fibras del materialno son cortadas sino desplazadas. Esto reduce el tiempo de fabricación, extendiendola durabilidad de las herramientas, además de reducir los sobrantes de material. Elroscado por laminación se puede realizar en varios tipos de tornos, centros demecanizado y tornos CNC.

Clasificación y tipos de roscas

Las roscas se caracterizan por su perfil y paso, además de su diámetro,

Según la forma del filete:

Rosca triangular Rosca cuadrada Rosca trapecial

Rosca en diente de sierra Rosca redonda

Clasificación y tipos de roscas

Según el sentido de avance

Clasificación y tipos de roscas

Rosca a izquierdas Rosca a derechas

Según el número de filetes

Clasificación y tipos de roscas

Rosca sencilla Rosca múltiple

Dimensiones fundamentales de una rosca

• Filete: Superficie prismática en forma de hélice constitutivade la rosca.

• Hilo: Cada vuelta completa del filete• Flancos: Caras laterales de los filetes.• Cresta: Unión de los flancos por la parte exterior.• Fondo: Unión de los flancos por la parte interior.• Vano: Espacio vacío entre dos flancos consecutivos.• Núcleo: Volumen ideal sobre el que se encuentra la rosca.• Base: Línea imaginaria donde el filete se apoya en el núcleo.

Dimensiones fundamentales de una rosca

• Diámetro Exterior (dext): Diámetro mayor de la rosca. • Diámetro Interior (dint): Diámetro menor de la rosca. • Diámetro Medio (dmed): Aquel que da lugar a un ancho de

filete igual al del vano.• Ángulo De Flancos (α): Ángulo que forman los flancos

según un plano axial. • Profundidad o Altura (h): Es la distancia entre la cresta y la

base de la rosca. • Paso (p): Distancia entre dos crestas consecutivas medida

en dirección axial. • Avance (a): Distancia recorrida por la hélice en dirección

axial al girar una vuelta completa (paso de la hélice); esdecir, representa la distancia que avanza la tuerca al giraruna vuelta completa en el tornillo