curso basico de fresado
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TOOL ROOM
ELABORADO POR: Ing. Israel Martínez Zapata
CURSO BÁSICO DE FRESADO 5hrs
Objetivo: Capacitar en el uso básico de la fresadora al personal técnico del área de proyectos, desarrollando las habilidades necesarias que les permitan ejecutar de forma autónoma pequeñas modificaciones y retrabajos requeridos en su departamento, de una forma segura y eficiente.
Temario:
1. Descripción básica de la fresadora (partes que la componen y sus funciones )
2. Seguridad en el uso de la fresadora( riesgos, EPP, medidas de seguridad)
3. Herramientas y accesorios para la fresadora.
3.1. Herramientas para perfilado
3.2. Herramientas para barrenado y roscado
3.3. Herramientas de sujeción
4. operaciones básicas de la fresadora.
4.1. Alineación del cabezal
4.2. sujeción y posicionamiento
4.3. Uso de los diales y el centrador
4.4. Operaciones de perfilado y escuadre
4.5. Operaciones de barrenado y roscado
5. Prácticas de fresado.
5.1. Alineación
5.2. Sujeción
5.3. Perfilado
5.4. barrenado
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1. DESCRIPCIÓN BÁSICA DE LA FRESADORA
(PARTES QUE LA COMPONEN Y SUS FUNCIONES)
La fresadora es una de la maquinas herramientas de empleo más generalizado en la industria,
tanto para actividades de producción como trabajos de mantenimiento, su versatilidad la hace
un equipo indispensable.
Existe una amplia variedad de modelos de fresadoras de acuerdo a su campo de aplicación,
pero en este curso nos enfocaremos en las partes y funciones de las fresadoras tipo vertical.
El modelo que estudiaremos fue introducido por la compañía Bridgeport Machines en 1938, el
cual se hizo popular por su tamaño compacto y gran versatilidad. Actualmente existen en el
mercado infinidad de marcas que emulan el diseño de esta compañía.
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Las partes principales de una fresadora son:
a. Bastidor
b. RAM o torpedo
c. Cabezal
d. Consola
CABEZAL
BASTIDOR
CONSOLA
RAM o TORPEDO
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a. El bastidor o cuerpo de la maquina es las estructura más grande de nuestro equipo, en él
se ensamblan todos los demás componentes que forman la fresadora. En algunas
literaturas se menciona al bastidor como el conjunto de la base y la columna de la máquina
aun cuando sean una sola estructura. El bastidor está fabricado en hierro colado, es hueco
y en algunos modelos la base sirve como depósito para el refrigerante.
BASE
COLUMNA
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b. El RAM o torpedo que recibe su nombre por la similitud que guardan con respecto a un
carnero o torpedo según se quiera ver, es un conjunto de barra y base giratoria, están
construidos de hierro fundido, se localizan en la parte superior de la columna del bastidor y
sirven para darle un mayor alcance al equipo cuando se necesita trabajar con piezas de
grandes dimensiones.
BASE GIRATORIA
RAM
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c. El cabezal esta conformado por :
a. Motor
b. Trasmisión
c. Husillo o spindle
d. Base o adaptador del cabezal
Las funciones principales del cabezal son la sujeción y trasmisión de movimiento a la
herramienta de corte, pueden fabricarse con cambio de velocidad por poleas escalonadas o
de velocidad variable con poleas ajustables.
HUSILLO ADAPTADOR
TRASMISION MOTOR
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d. La consola, en ella se alojan las manivelas para posicionamiento de la pieza de trabajo en
los tres ejes (X, Y, Z), está constituida por un cuerpo principal que se desliza de forma
vertical a lo largo de la columna del bastidor de la maquina (eje Z), un carro transversal que
se desliza sobre el cuerpo principal de la consola (eje Y) y la mesa de trabajo que desliza
sobre el carro transversal, en la que se fijan la pieza de trabajo(eje X).
La mesa de trabajo esta provista de ranuras tipo T a todo lo largo de su superficie, las
cuales cumplen una doblé función, servir como medio de anclaje y conducir el exceso de
líquido refrigerante hasta el deposito principal que se encuentra generalmente en la base
del bastidor de la máquina.
Funciones de básicas de la fresadora:
Las dos funciones principales de la fresadora son perfilado y taladrado, la primera de ella
involucra todas aquellas operaciones enfocadas a dar forma al material para obtener una pieza
con la geometría y dimensiones deseadas. Por otra parte el taladrado es la operación mediante
la cual podemos efectuar perforaciones de diferentes diámetros y profundidades.
CARRO TRANSVERSAL
EJE “Y”
CUERPO PRINCIPAL EJE “Z”
MESA
EJE “X”
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En la fresadora podemos llevar a cabo otras actividades con ayuda de accesorios que nos
permitan obtener un mejor rendimiento de nuestro equipo, algunas de estas operaciones son:
tallado de engranes, rectificado, mortajado o tallado de estriados internos como son estriados y
cuñeros, erosionado y torneado de piezas pequeñas.
2. SEGURIDAD EN EL USO DE LA FRESADORA
(RIESGOS, EPP, MEDIDAS DE SEGURIDAD)
La fresadora es una máquina herramienta por desprendimiento de viruta, cuyo principio de
funcionamiento es cortar material con el uso de una herramienta de corte impulsada por un
motor eléctrico.
Tomando en cuenta lo anterior se determinan los riesgos asociados a la actividad de fresado,
entre los que podemos destacar: punciones, lesiones por proyección de materia, atrapamiento,
Electrocución, amputación, daño auditivo, enfermedades relacionadas con el uso de sustancias
químicas (dermatitis, urticaria), quemaduras, etc.
Para la reducción de estos riesgos es indispensable observar las medidas de seguridad
desarrolladas para estas áreas, además de portar en todo momento el equipo de protección
personal.
Medidas de seguridad:
a. Mantener el área de trabajo libre de objetos ajenos a la operación.
b. Asegurarse que la herramienta y la pieza de trabajo están bien sujetas.
c. No usar alhajas.
d. No usar guantes.
e. No usar ropa holgada
f. Si usa manga larga recoger hasta los codos y asegurarse que no se desdoblen.
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g. No usar cabello largo suelto
h. No detener la herramienta con la mano (usar freno de la maquina o esperar a que se
detenga).
i. Realizar cualquier ajuste, inspección y medición con la maquina detenida.
j. Revisar el periódicamente el estado físico de la máquina para detectar fallas.
k. No distraerse mientras se opera la máquina.
l. No dejar la maquina en funcionamiento si tiene necesidad de retirarse del área de
trabajo.
m. Revisar que no existan fuentes de ignición y/o explosión cerca del equipo.
n. Limpiar continuamente los residuos que genera la maquina (rebabas).
o. No retirar las rebabas con la mano, usar una brocha o gancho.
p. Evitar en lo posible el uso de brochas de aire (pistolas para sopletear), sobre todo en
espacios reducidos en donde las partículas que se proyectan por esta operación
puedan lesionarnos o lesionar a una tercera persona.
q. Mantener el área ordenada y limpia.
Equipo de protección personal:
El equipo básico para la operación de una maquina fresadora consta de:
a. lentes de seguridad.
b. Bata, mandil o ropa de trabajo resistente a la abrasión y contacto con materiales
calientes (no se recomienda ropa sintética).
c. Zapatos de seguridad (resistentes al aceite, anti derrapantés, resistentes a
punciones, con punta que proteja los pies de aplastamientos por objetos pesados).
d. Tapones auditivos en áreas que por la naturaleza de su operación sobrepasen los
límites permisibles.
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3. HERRAMIENTAS Y ACCESORIOS PARA LA FRESADORA.
La variedad de herramientas y accesorios para fresado son muy extensas. Encontramos
clasificaciones por el tipo de operación que pueden realizar, por el material del que
están hechas o por el material que van a trabajar por solo mencionar algunas.
Para fines prácticos las dividiremos de acuerdo a su función u operación en los
siguientes grupos.
3.1. HERRAMIENTAS PARA PERFILADO
Son todas aquellas herramientas diseñadas para dar forma a la geometría de la pieza,
encontramos en esta clasificación, cortadores de desbaste, de uso general , para
ranurado en “T”, para radios cóncavos y convexos, para chaflanes, para colas de milano,
etc.
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3.2. HERRAMIENTAS PARA BARRENADO Y ROSCADO
Como su nombre lo indica, este grupo está conformado por todas las herramientas
encaminadas a realizar barrenos y sus acabados, dentro las que destacan podemos
mencionar:
a. Brocas helicoidales.
b. Brocas de filo recto.
c. Brocas de centros.
d. Avellanadores de distintos ángulos.
e. Brocas de Abocardado.
f. Rimas.
g. Cabezales y barras para mandrilar (boring head).
h. Machuelos.
TIPOS DE BROCAS
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MACHUELOS POR PASOS
3.3. HERRAMIENTAS DE SUJECIÓN
Hay dos grupos de herramientas de sujeción empleados en la fresadora, el primero es
el dedicado al agarre de la herramienta de corte, entre los que podemos mencionar las
boquillas, broqueros y mandriles para cortadores circulares.
El otro grupo es el dedicado a el aseguramiento de la pieza de trabajo, es el mas
extenso y abarca los siguientes equipos:
a. Prensas
b. Platos
c. Mesas giratorias
d. Sistemas de sujeción por medio de boquillas
e. Cabezales divisores
f. Grapas (clamps)
g. Tuercas “T”
h. Birlos
i. Mecanismos especiales hechos a medida
Es importante tomar en consideración algunas técnicas básicas de sujeción, como el
ángulo de apriete cuando usamos grapas y la posición de la pieza dentro de las
mordazas de una prensa o cabezal, para garantizar una sujeción firme y evitar
accidentes por el movimiento durante la operación de corte.
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SET DE BOQUILLAS R8 BROQUERO “KEY LESS”
MANDRIL PARA CORTADORES CIRCULARES
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PRENSA PARA FRESADORA MESA GIRATORIA
CABEZAL DIVISOR
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FORMAS DE SUJECION CON GRAPAS
EJEMPLO DE SUJECION CON GRAPAS
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4. OPERACIONES BÁSICAS DE LA FRESADORA
4.1. ALINEACIÓN DEL CABEZAL
Antes de comenzar cualquier actividad de maquinado es necesario verificar que el equipó esté
debidamente alineado, la omisión de esta sencilla revisión da como resultado piezas de mala
calidad debido a que los “Set-up” de la maquina no son confiables.
El cabezal de la fresadora debe ser ajustado de tal forma que garantice su perpendicularidad
respecto a la mesa de trabajo de la máquina, para este propósito se fija un indicador de
caratula como se indica en la figura. El indicador se gira suavemente sobre la mesa, revisando
que la lectura se mantenga de lo contario se procede a hacer los ajustes correspondientes
girando el cabezal sobre sus adaptadores.
DETALLE DE ALINEADO DE CABEZAL Y ADAPTADORES DE AJUSTE
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Una vez alineado el cabezal, el siguiente paso es la alineación de la prensa sobre la mesa de
trabajo de la fresadora. La prensa se sujeta con ayuda de tornillos y tuercas “T” dentro de las
ranuras de la mesa. Al igual que en la alineación del cabezal, en l alineación de la prensa se
emplea un indicador de caratula que, en este caso, se desliza sobre la mordaza fija de la
prensa para garantizar que este paralela a la mesa del eje “X”
ALINEADO DE PRENSA CON INDICADOR DE PESTAÑA
4.2. SUJECIÓN Y POSICIONAMIENTO
Una vez cubiertas todas las verificaciones y ajustes que garanticen una correcta operación del
equipo explicaremos el procedimiento básico para sujeción y posicionamiento de la pieza de
trabajo.
La pieza puede sujetarse como lo vimos anteriormente, con ayuda de prensas y grapas, el
empleo de unos u otros está sujeto al tamaño y características geométricas de la pieza, siendo
la prensa por su practicidad y rapidez la primera opción a elegir.
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Las partes que con forman una prensa son:
1. Cuerpo principal
2. Mordaza fija
3. Mordaza móvil
4. Tonillo
5. Manivela
6. Base giratoria
7. Insertos de las mordazas.
Para la sujeción de piezas en la prensa debemos asegurarnos que la caras del material se
apoyen correctamente y la parte inferior descanse en la base.
Para piezas pequeñas se emplean calzas o paralelas que nos permiten elevarlas a una altura
que permita la operación de corte libremente sin poner en riesgo la integridad de los
componentes de la prensa.
Cuando se realizan trabajos en serie o repetitivos, es una práctica común el uso de topes que
nos faciliten el intercambio de piezas sin perder la posición original, algunas prensas vienen
provistas de este aditamento, o bien se fabrica sobre medida de acuerdo a las necesidades y
dimensiones de la prensa.
MANIVELA
TORNILLO
CUERPO PRINCIPAL
MORDAZA MOVIL MORDAZA FIJA
INSERTOS DE MORDAZA
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VISTA DE UNA PIEZA EN PROSESO DE MECANIZADO SUJETA CON
PRENSA Y CALZADA EN LA BASE POR MEDIO DE PARALELAS
VISTA DE PIEZA SUJETA CON PRENSA Y TOPE
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4.3. USO DE LOS DIALES Y EL CENTRADOR
Sujeta la pieza de trabajo es necesario ajustar los diales de la máquina para poder trasladarnos
por medio de coordenadas através de la pieza y garantizar de esta manera un perfilado o
barrenado de precisión.
Algunos trabajos por su naturaleza (poca precisión para su funcionamiento) no necesitan que
tomemos un punto de referencia, basta con colocarnos por aproximación para llevar a cabo la
operación.
Para ajustar los diales en una posición de inicio precisan ser empleados centradores o “edge
finders”, estos instrumentos se fijan en la fresadora igual que un cortador vertical o broca, se
ponen en funcionamiento (en rotación) y se aproximan. El centrador está provisto de una punta
articulada que se desvía o centra respectos a su centro de rotación a medida que la acercamos
o retiramos de la superficie de la pieza. Cuando la punta del centrador alcanza el centro exacto
de rotación, produce un salto característico que nos indica que se ha alcanzado una distancia
conocida entre la superficie y el eje del centrador. El siguiente paso es fijar el dial de acuerdo
ala dimensión de la punta del centrador (0.200”/2), generalmente en 0.100”, de esta manera
estamos asegurándonos que el eje del husillo de la fresadora (eje “Z”) coincide con el vértice
de la pieza que estamos posicionando y el cero de nuestro dial con la marca de referencia.
Este procedimiento se repite para localizar los vértices de los ejes X y Y.
VISTA DE CENTRADOR Y SU PUNTA ARTICULADA CENTRADORES
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POSICIONAMIENTO DE UNA PIEZA CON CENTRADOR
DIALES DE LOS EJES Z y Y
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4.4. OPERACIONES DE PERFILADO Y ESCUADRE
Comencemos por dar una definición a estas dos operaciones.
El Perfilado son todas aquellas operaciones de corte en la que llevemos a cabo formas
geométricas sean estas curvas, angulares o bien una combinación de ambas y que requieren
de herramientas de forma y/ o accesorios especiales (blocks de grados, transportadores,
mesas giratorias, indexadores, etc.).
El Escuadre por otra parte es la operación básica de preparación, en la que daremos las
dimensiones elementales a una pieza de trabajo de acuerdo al dibujo u hoja de instrucción
proporcionada (espesor, ancho y largo).
Debemos considerar tres factores al momento de iniciar nuestras operaciones de perfilado y
escuadre, velocidad de corte (relacionada con las RPM de la herramienta y su tamaño),
avance de la herramienta y profundidad del corte.
Tome en cuenta los siguientes puntos:
a. Mayor diámetro de la herramienta menos RPM.
b. Menor diámetro de la herramienta más RPM.
c. Mayor dureza menos profundidad de corte, menos avance.
d. Menor dureza del material más profundidad de corte, mas avance.
e. Desbaste, avances rápidos, más profundidad de corte.
f. Afinado, avances lentos, menos profundidad de corte, más RPMS
ESCUADRADO DE UNA PLACA
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4.5. OPERACIONES DE BARRENADO Y ROSCADO
La justificación de realizar barrenos y roscas en la fresadora y no en el taladro es el grado
de precisión y calidad que podemos lograr empleando este equipo.
Las herramientas empleadas para estos propósitos son las mismas que empleamos en el
taladro de columna o de banco, brocas, rimas, Abocardadores, etc.
Las velocidades de corte y avances obedecen a los mismos principios que mencionamos
en el punto anterior (dureza del material, tamaño de la herramienta, avance, etc.).
Para la preparación de barrenos que serán roscados se emplean tablas estandarizadas en
las que encontramos el tamaño de la broca recomendado para cada tamaño y paso de la
rosca.
Si deseamos obtener un mejor resultado en cuanto a la precisión y calidad de los barrenos
se recomienda el empleo de brocas de centro que tienen la función de servir de guía a las
brocas posteriores. Estas brocas tienen una construcción más rígida, lo que les permite
reducir las posibilidades de desviarse al comenzar a penetrar el material.
El empleo de líquidos de corte y refrigerantes es de suma importancia para el desempeño y
vida de las brocas y machuelos, no debemos olvidar emplearlos si deseamos mejores los
resultados.
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Evaluación: 1. Menciones las partes fundamentales de una fresadora?
2. Mencione algunas de las medidas de seguridad que debe observar al usar una fresadora?
3. Mencione los dispositivos de sujeción más empleados en las fresadoras?
4. Describa el procedimiento para centrar una pieza?
5. Mencione los criterios que debe tomar en cuenta para perfilado y escuadre de una pieza?
6. Mencione el procedimiento para realizar un barreno roscado que se utilizara para un tornillo
5-16-18hilos?