UNIVERSIDAD CATOLICA SANTA MARIA FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIAS FISICAS Y FORMALES
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL
CURSO: PROCESOS INDUSTRIALES I TEMA: MONOGRAFÍA SOBRE FRESADORA DOCENTE: DIAZ SARAVIA JEAN C. ALUMNO: RAMOS RAMOS PEREZ DAVID A. GRUPO: 07
AREQUIPA -2017 -2017
ÍNDICE Intr oducción………………………………………………….……… 1 Marco teórico……………………………………………….……..… 2 Conclusiones….……………………………………………………... 13 Bibliografía………………………………………………...………... 14
INTRODUCCIÓN Una fresadora es una máquina herramienta que se utiliza para realizar mecanizados por arranque de viruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte denominada fresa. 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. Para realizar los tipos de mecanizado que se pueden hacer es muy importante acoplar al cabezal de la maquina los accesorios y herramientas adecuadas, las herramientas de fresar se denominan generalmente fresas y existen varios tipos de fresas de acuerdo al tipo de fresado que se quiera utilizar. Por otra parte tenemos un tipo de fresadora que hoy en día es la más utilizada que es la fresadora CNC ya que este tipo de fresa tienen la mayor tecnología que ha existido en este tiempo, puede hacer desde una pieza muy simple hasta una pieza muy compleja, se apoya en un sistema de computación e incluso puede fabricar sus propias piezas.
MARCO TEORICO La primera máquina de fresar se construyó en 1818 y fue diseñada por el estadounidense Eli Whitney con el fin de agilizar la construcción de fusiles en el estado de Connecticut. En la década de 1830, la empresa Gay and Silver construyo una fresadora que incorporaba el mecanismo de regulación vertical para el husillo portaherramientas.
En 1848 el ingeniero americano Frederick W. Howe diseño y fabrico para la empresa Robbins and Lawrence la primera fresadora universal que incorporaba un dispositivo copiado de perfiles. Por esas mismas fechas se dio a conocer la fresadora Lincoln, que incorporaba un carnero cilíndrico regulable en sentido vertical. A mediados del siglo XIX se inició la construcción de la fresadora vertical. Las primeras fresadoras verticales aparecieron en la década de los años 1860. Esta fresadora tiene más semejanza al taladro vertical que a la fresadora de husillo horizontal. El siguiente paso significativo ocurrió hacia la mitad de la década de los años 1880, con la adaptación de consola y columna tomada de la fresadora horizontal, la cual permitió elevar y bajar la mesa de la máquina en relación al husillo. Poco después del principio del siglo veinte, las fresadoras verticales comenzaron a aparecer con avance automático en el
husillo. Finalmente hacia 1906, el desarrollo estructural de la fresadora vertical estaba prácticamente terminado. Han surgido sistemas de control, no limitados a fresadoras verticales, que activan los movimientos de control de la máquina a partir de información almacenada en cinta magnética a los que se conoce como control numérico NC, o a partir de control numérico con computadora (CNC).
PARTES DE LA FRESADORA Bastidor Es una especie de cajón de fundición, de base reforzada y generalmente, rectangular. Por medio del bastidor se apoya la máquina en el suelo. Es el sostén de los demás órganos de la freidora.
Husillo principal Es uno de los elementos esenciales de la máquina, puesto que es el que sirve de soporte a la herramienta y le da movimiento. El husillo recibe el movimiento a través de la caja de velocidades, que a su vez es movido por el motor.
Caja de velocidades del husillo Tiene una serie de engranajes que pueden acoplarse según diferentes relaciones de transmisión. Esto permite una extensa gama de velocidades del husillo principal. El accionamiento de esta caja es independiente del que efectúa la caja de avances.
Mesa longitudinal Es el punto de apoyo de las piezas que van a ser trabajadas. Estas piezas se pueden montar directamente o por medio de accesorios de fijación. La mesa tiene ranuras en forma de T para alojar los tornillos de fijación.
Carro transversal Es una pieza de fundición de forma rectangular, en cuya parte superior se desliza y gira la mesa en un plano horizontal. En la base inferior está ensamblado a la consola, sobre la que se desliza manualmente por medio de tuerca y tornillo, o automáticamente, por medio de cajas de avance. Se puede inmovilizar.
Consola Sirve de apoyo a la mesa y sus mecanismos de accionamiento. Se desliza verticalmente en el bastidor a través de una guía por medio de un tornillo telescópico y una tuerca fija.
Caja de avances Es un mecanismo construido por una serie de engranajes ubicados en el interior del bastidor. Recibe el movimiento directamente del accionamiento principal de la máquina. Se pueden establecer diferentes velocidades de avance. El enlace del mecanismo con el husillo de la mesa se realiza a través de un eje extensible de articulaciones cardán. En algunas fresadoras, la caja de velocidades de los avances está ubicada en la consola con un motor especial e independiente del accionamiento principal de la máquina.
CLASIFICACIÓN La colocación del husillo principal respecto a la superficie de la mesa determina una clasificación de las fresadoras como por ejemplo:
Fresadora horizontal: Es la máquina que tiene el husillo paralelo a la superficie de la mesa.
Fresadora vertical: El husillo de esta máquina esta vertical a la superficie de la mesa.
Fresadora universal: Tiene un cabezal universal de doble articulación del eje porta fresa , formando cualquier ángulo con la mesa
Fresadora mixta: Tiene 2 husillos con motores independientes. El principal va dentro del bastidor y el segundo se encuentra en el cabezal.
MOVIMIENTOS DE UNA FRESADORA Movimiento Longitudinal: Según el eje X, que corresponde
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habitualmente al movimiento de trabajo. Para facilitar la sujeción de las piezas la mesa está dotada de unas ranuras en forma de T para permitir la fijación de mordazas u otros elementos de sujeción de las piezas y además puede inclinarse para el tallado de ángulos. Esta mesa puede avanzar de forma automática de acuerdo con las condiciones de corte que permita el mecanizado. •Movimiento transversal: según el eje Y, que corresponde al desplazamiento transversal de la mesa de trabajo. Se utiliza básicamente para posicionar la herramienta de fresar en la posición correcta. • Movimiento Vertical: Según el eje Z, que corresponde al desplazamiento vertical de la mesa de trabajo. Con el desplazamiento de este eje se establece la profundidad de corte del fresado
ELEMENTOS DE FIJACIÓN Para comenzar el proceso de fresado, el elemento o material a trabajar debe estar correctamente sujeto a la máquina, para ello se usan una o varias de las siguientes piezas de fijación:
Prensa La prensa es un accesorio de dos mandíbulas, una fija y la otra móvil. Esta última se desliza sobre una guía por medio de un tornillo y una tuerca movida por una manija.
Bridas Son piezas de acero, forjadas o mecanizadas, de forma plana o acodada y con una ranura central para introducir el tornillo de fijación. En uno de sus extremos pueden tener un tornillo para regular la altura de fijación.
Calzos Son elementos de apoyo. Pueden ser planos, escalonados, en "V" y regulables.
Gatos Son elementos de apoyo, generalmente compuestos de un cuerpo, de un tornillo, y de una contratuerca para bloquear el tornillo. La parte superior puede ser articulada o fija y se utilizan para apoyar piezas muy largas y que pueden flexionarse.
Escuadras Las caras de estos accesorios son planas y mecanizadas. Forman un ángulo de 90. Hay escuadras de diversos tamaños y con muchos orificios para introducir los tornillos de fijación.
Fijación de la fresa a la máquina La fijación de la fresa al husillo se hace por medio de pinzas y porta pinzas. Una pinza es un cuerpo cilíndrico hueco, con una ranura parcial a lo largo y con una parte cónica, lo que permite el cierre de la pinza sobre la pieza.
HERRAMIENTAS DE CORTE Las fresas son herramientas que cortan por medio del filo de sus dientes, cuando tienen un movimiento de rotación. Son empleadas en la máquina fresadora, aunque pueden usarse en otras máquinas herramientas para hacer algunos mecanizados especiales. Las fresas en general se conforman de un cuerpo de revolución, en cuya periferia se hallan los dientes, tallados en el propio material o postizos.
DEFINICIONES Y CÁLCULOS VELOCIDAD DE CORTE Se define como la velocidad lineal en la zona que se está mecanizando. Una velocidad alta de corte permite realizar el mecanizado en menos tiempo pero acelera el desgaste de la herramienta. La velocidad de corte se expresa en metros/minuto o pies/minuto. Por medio de investigaciones de laboratorio ya se han determinado velocidades de corte para los materiales más usados .Los factores que influyen en la velocidad de corte son:
Calidad del material de las fresas y sus dimensiones. Calidad del material que se va a trabajar. Avance y profundidad de corte de la herramienta. Uso del fluido de corte (aceite soluble). Tipo de montaje del material. Tipo de montaje de la herramienta.
Velocidad de rotación de la pieza (N): Normalmente expresada en revoluciones/minuto (rpm). Se calcula a partir de la velocidad de corte y del diámetro mayor de la pasada que se está mecanizando. Como las velocidades de corte de los materiales ya están calculadas y establecidas en tablas, solo es necesario que la persona encargada calcule las RPM que debe girar la fresa, para trabajar los distintos materiales. Las revoluciones de la fresa se pueden calcular por medio de la fórmula:
CONCLUSIONES
Las maquinas fresadoras pueden ejecutar un gran cantidad de operaciones complejas, como cortes de ranuras, planificación, perforaciones, etc. Siendo e cabezal universal divisor, una pieza muy importante para que esta máquina herramienta realice estas tareas. El conocimientos de este elemento nos capacita para poder entender, analizar y comprender una de las maquinas herramientas más usadas en la industria. Las fresadoras son de gran importancia en las distintas empresas básicas porque utilizan una tecnología adecuada dependiendo así del trabajo que se vaya a realizar. Estas fresadoras tienen que contar con un sistema de seguridad industrial e higiene industrial ya que algunos trabajadores o empleadores necesitan saber cómo se va a utilizar estas máquinas; para así evitar accidentes laborales en el área de trabajo. Los trabajadores tienen que utilizar los equipos de protección personal a la hora de manipular la fresadora u otras máquinas, para así tener más efectividad y eficacia. Cada fresadora tiene diferentes velocidades de lo cual depende del tamaño de la pieza con que se vaya a trabajar, de la superficie de la mesa si se encuentra en movilidad, y se calcula la trayectoria de la herramienta para obtener mayores resultados.
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