Fresado

Descripción

El fresado es un proceso de mecanizado convencional en el que una pieza pasa por una herramienta cilíndrica giratoria generalmente con múltiples bordes de corte. El eje de rotación de la herramienta de corte es perpendicular a la dirección de avance de la pieza. Esta orientación entre el eje de la herramienta y la dirección de avance es una de las características que distingue el fresado del taladrado. En el taladrado, la herramienta de corte se mueve en una dirección paralela a su eje de rotación.

La forma geométrica creada por el fresado es una superficie plana. Otras geometrías de trabajo pueden ser creadas por medio de la trayectoria que sigue la fresa o por la forma de la misma fresa. Debido a la extensa variedad de formas posibles y a sus altas tasas de producción, el fresado es una de las operaciones de mecanizado más versátiles y más utilizadas. El fresado es una operación de corte interrumpido, ya que los dientes de la fresa entran y salen de la pieza de trabajo durante cada revolución. Esta acción de corte interrumpida somete a los dientes a un ciclo de fuerza de impacto y choque térmico en cada rotación. Es por ello, que el material y la geometría de la fresa están diseñados para soportar dichas condiciones.

Hay dos tipos básicos de operaciones de fresado: fresado periférico y fresado frontal. En el fresado periférico, también llamado fresado plano, el eje de rotación de la fresa es paralelo a la superficie que se está mecanizando. La operación de mecanizado se realiza por los bordes de corte en la periferia exterior de la fresa. Existen varios tipos de fresado periférico como el fresado de placa, ranurado, fresado lateral y fresado paralelo simultáneo. El fresado de placa es la forma básica de fresado periférico en la que el ancho de los dientes de la fresa se extiende más allá de la pieza de trabajo en ambos lados. El ranurado, también llamado fresado de ranuras, es el fresado en el que el ancho de los dientes de la fresa es menor que el ancho de la pieza de trabajo. Esta operación es útil para fresar ranuras estrechas o cortar una pieza de trabajo en dos, llamado fresado de sierra. El fresado lateral, es el fresado en el que la fresa mecaniza únicamente un borde de la pieza de trabajo. Por último, el fresado paralelo simultáneo, al igual que el fresado transversal, solo mecaniza los bordes de la pieza de trabajo, pero lo hace simultáneamente.

En el fresado periférico, la dirección de rotación de la fresa puede darse de dos formas: hacia arriba o hacia abajo. En el fresado hacia arriba, también conocido como fresado convencional, la dirección de movimiento de los dientes de la fresa es opuesta a la dirección de avance de la pieza de trabajo. Es decir, se está cortando contra la dirección de avance de la pieza. En el fresado hacia abajo, la dirección de movimiento de los dientes de la fresa es la misma que la dirección de avance de la pieza de trabajo. Las geometrías relativas de estas dos formas de cortar material dan lugar a diferentes acciones de corte. En el fresado hacia arriba, la viruta formada por cada diente de la fresa comienza bien delgada y aumenta de grosor conforme la fresa gira. En el fresado hacia abajo, cada viruta comienza gruesa y reduce su grosor conforme la fresa gira. La longitud de la viruta de fresado hacia abajo es ligeramente menor que la del fresado hacia arriba. Esto significa que la fresa está sometida a esfuerzos por menos tiempo por volumen de material cortado, y esto tiende a aumentar la vida de la herramienta en el fresado hacia abajo. La dirección de la fuerza cortante es tangencial a la periferia de los dientes de la fresa que están cortando material de la pieza de trabajo. En el fresado hacia arriba, la fuerza cortante tiende a querer levantar la pieza de trabajo cuando los dientes de la fresa salen de la pieza. En el fresado hacia abajo, la fuerza cortante tiende a querer empujar la pieza contra la mesa de la fresadora.

En el fresado frontal, el eje de rotación de la fresa es perpendicular a la superficie que se está fresando. El mecanizado se realiza cortando los bordes, tanto en el extremo como en la periferia exterior de la fresa. Al igual que en el fresado periférico, existen varios tipos de fresado frontal como el fresado frontal convencional, fresado de frente parcial, fresado terminal, fresado de perfiles, fresado de cavidades y fresado de contorno superficial. En el fresado frontal convencional el diámetro de la fresa es mayor que el ancho de la pieza de trabajo, de modo que la fresa sobresale de la pieza de ambos lados. En el fresado de frente parcial la fresa sobresale de la pieza de trabajo de un solo lado. En el fresado terminal el diámetro de la fresa es menor que el ancho de la pieza de trabajo, de modo que se genera una ranura en la pieza. El fresado de perfiles es una variante del fresado terminal en la que se corta la periferia exterior en piezas planas. El fresado de cavidades es otra variante del fresado terminal en la que se fresan cavidades poco profundas en piezas planas. El fresado de contorno superficial utiliza una fresa de punta esférica (en lugar de una de punta plana). La fresa se introduce de un lado al otro de la pieza a lo largo de una trayectoria curvilínea para crear una superficie tridimensional.