Fresado
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EDUCACIN TCNICA INDUSTRIAL
MAQUINAS HERRAMIENTAS II
TME- 355
APUNTES DE CLASE TEMA:
FRESADO
CATEDRATICO: Prof.-Ing. Marcos Martnez
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EL FRESADO
El fresado es el procedimiento de manufactura por arranque de viruta mediante el cual una herramienta (fresa o cortador) provista de mltiples aristas cortantes dispuestas simtricamente alrededor de un eje gira conmovimiento uniforme y arranca el material a la pieza que es empujadacontra ella.
Movimiento Principal: Fresa
Movimiento Avance: Pieza
La forma de la viruta tiene la caracterstica de una coma, siendo su espesor o seccin variable.
A la mquina se le denomina Fresadora.
A la herramienta se le llama Cortador o Fresa
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DISTINTOS TIPOS DE PIEZAS FRESADAS:
Las mquinas fresadoras se clasifican en:
Fresadoras Horizontales
Fresadoras Verticales
Fresadoras Horizontales y Verticales
Fresadoras de C.N.C.
Fresadoras Copiadoras
Fresadoras de Herramental
Fresadoras Universales
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FORMAS DE ARRANCAR LA VIRUTA
Fresado Cilndrico: Fresado mediante herramienta de corte perifrico. (la viruta est ampliada.)
Fresado Contradireccin:
Fresado Frontal: Fresado mediante herramienta de corte frontal. (La viruta est ampliada.)
Fresado Paralelo.
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FRESADORAS HORIZONTALES
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FRESADORAS HORIZONTALES
Algunas operaciones de fresado horizontal.
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CAMBIO DE VELOCIDADES DEL HUSILLO
El cambio de velocidades del husillo est situado en laparte superior de la columna de la mquina. El nmero develocidades suministradas por el cambio vara segn lamquina.
Ejemplo:
Caja de cambios de una fresadora horizontal pequea cuyo husillo puede girar con 6 velocidades diferentes. La poleaA, que recibe el movimiento del motor situado en la parte inferior de la columna, transmite su movimiento al grupo B de tres ruedas dentadas, que puede deslizar a lo largo del rbol ranurado I. Sobre el rbol intermedio II se encuentran,montadas fijas, las ruedas del grupo C que pueden engranar con las de grupo B, y dos ruedas del grupo D deslizables a lo largo de un tramo ranurado del rbol, que pueden engranar conlas ruedas del grupo E, enclavadas sobre el husillo F.
El husillo, sobredimensionado en la figura, es hueco y va montado sobre cojinetes de rodamiento. En el interior delhusillo de encuentra el tirante G, que puede deslizarse a lo largo de aqul y gira conjuntamente con l; el tirante est roscado ensus dos extremos y sirve para fijar, mediante la tuerca H, elrbol portafresas al cono K del husillo. El tipo de cambio descrito se llama monopolea y el resto lo constituyen engranajes.
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GRUPO DE LOS CARROS PORTAPIEZAS
La penetracin de la herramienta en la pieza y elavance de sta se obtienen mediante el movimiento de tres carros que constituyen el grupo portapiezas: mnsula ocarro vertical, carro transversal y mesa o carro superior.
Mnsula o carro vertical E
Se mueve a lo largo de las guas verticales labradasen la columna de la mquina, accionada por el mando D.
Carro transversal B
Accionado por el mando C, se mueve horizontalmentea lo largo de las guas en cola de milano de la mnsula.
Mesa portapiezas o carro superior A
Es accionada por el mando F y se mueve horizontalmente sobre el carro transversal B yperpendicularmente al rbol portafresas. El movimiento delos tres carros se obtiene por medio de tornillo y tuerca, yasea manualmente (como en la figura), ya seaautomticamente, por medio de un motor propio o del motor principal.
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DIAGRAMA INTERNO DE UNA MQUINAFRESADORA DE HUSILLO HORIZONTAL
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FLECHA PORTAHERRAMIENTAS PARA FRESADORA DE HUSILLO HORIZONTAL
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ESPECIFICACIONES GENERALES PARA DESCRIBIR UNA FRESADORA:
La seleccin del tipo de mquina depender de la profundidad y anchura del corte, la potencia requerida, el tipo preferidode cortador y el tiempo de operacin; sin embargo, siempre se pretende obtener el mecanizado ms econmico. La forma ytamao de las piezas a trabajar juegan un papel importante a la hora de seleccionar una mquina. Otros factores como el costodel equipo, calidad, reputacin de la marca, etc., se deben considerar al adquirir una fresadora.
Teniendo en cuenta lo anterior, se buscar aquella fresadora que rena la mayor parte de las exigencias. En un catlogode fresadoras de husillo horizontal, normalmente aparecen las siguientes caractersticas que permiten hacer comparaciones.
Mesa:Superficie til:................................................1000 X 240 mm
Nmero y ancho de ranuras en T:.................3 X 14 H-7
Distancia entre ranuras en T:........................60 mm
Giro de la mesa en los dos sentidos:............45
Carreras de la Mesa:Longitudinal automtico:...............................750 mm
Transversal automtico:...............................250 mm
Vertical automtico:......................................425 mm
Distancias verticales mnima y mxima
entre el centro del husillo y la mesa:...........0 a 425 mm
Husillo:Cono:............................................................ISO-40
Nmero de rpm............:...............................12
Mnima y mxima:RPM.................................48-1500 rpm
Distancia entre el centro del eje y el brazo:..140
Avances:Nmero de avances:.....................................9
Longitudinal y transversal,
mnimo y mximo:.........................................12-280 mm/min
Vertical, mnimo y mximo:...........................5.4-152 mm/min
Motores:Motor principal:..............................................2.23 kw
Motor para bomba de refrigeracin:..............0.746 kw
Peso y dimensiones:Peso neto aproximado:.................................1150 kg
Peso bruto con embalaje martimo:..............1350 kg
Dimensiones del embalaje:..........................1375 X 1470
X 1780 mm
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FRESADORA VERTICAL
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FRESADORA VERTICAL
Algunas operaciones de fresado vertical.
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FRESADORA VERTICAL DE DOS CABEZALES Y MESA GIRATORIA
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SISTEMAS DE FRESADO VERTICAL EN SERIE
Sistema de fresado en serie adoptado parala ejecucin de planos en elementos iguales. (Demostracin esquemtica.)
Sistema de fresado en serie adoptado parala ejecucin de huecos en elementos iguales,actuando desde fuera del aparato. (Demostracin esquemtica)
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SISTEMAS DE FRESADO EN SERIE
Sistema de fresado vertical continuoadoptado para la ejecucin de huecos enelementos iguales, actuando por el interior delaparato. (Demostracin esquemtica.)
Corte y alisado sucesivo bilateral mediantedos pares de fresas movidas por dos pares decabezales horizontales opuestos.
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FRESADORAS HORIZONTALES Y VERTICALES
a) De un montante y dos cabezales. b) De dos montantes y cuatro cabezales.
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FRESADORA UNIVERSAL CONMESA INCLINABLE
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FRESADORA DE COPIAR
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DISPOSITIVOS DE SUJECIN DE PIEZAS EN LA MESA DE UNA FRESADORA
Convencionales
Dispositivos de accin mecnica
-Por prensas
- Por tornillos
- Por bridas
- Por levas excntricas
- Por palancas articuladas
Dispositivos de accin hidrulica o neumtica
- Por cilindro hidrulico
- Por cilindro neumtico
Nota: Ver componentes de dispositivos de sujecin en http://www.carrlane.com
Ver lectura 2 al final de este manual
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DISPOSITIVO DE SUJECIN DE PIEZAS EN LA MESA DE UNA FRESADORA
Localizacin de puntos de apriete
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Por prensas
DISPOSITIVO DE SUJECIN DE PIEZAS EN LA MESA DE UNA FRESADORA
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Por prensas continuacin:
Al fijar la pieza rgidamente entre las mordazas de un tornillo, es necesario que su base se apoye en el fondo delaparato y que su parte superiorsobresalga de las mordazas lo mnimocompatible con la operacin a efectuar
Al fijar el tornillo de mordazas a la mesa portapiezas es necesario asegurarse de que el empuje que laherramienta ejerce sobre la pieza sedirija contra la mordaza fija y no contra la mvil.
Cuando se fija entre las mordazas una pieza delgada que se debe mecanizaren voladizo, es conveniente aumentarla rigidez interponiendo entre ella y lamordaza fija un refuerzo R
DISPOSITIVO DE SUJECIN DE PIEZAS EN LA MESA DE UNA FRESADORA
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DISPOSITIVO DE SUJECIN DE PIEZAS EN LA MESA DE UNA FRESADORA
Variantes de garras en prensas
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DISPOSITIVO DE SUJECIN DE PIEZAS EN LA MESA DE UNA FRESADORA
Por tornillo de accin directa
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Por bridas
DISPOSITIVO DE SUJECIN DE PIEZAS EN LA MESA DE UNA FRESADORA
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DISPOSITIVO DE SUJECIN DE PIEZAS EN LA MESA DE UNA FRESADORA
Por bridas
Las piezas que por su forma y tamao nopueden fijarse con un tornillo demordazas, se sujetan a la mesaportapiezas mediante bridas. La forma delas bridas es diferente, segn las necesidades particulares de sujecin. Lasbridas pueden tener el extremo posteriorplano, extremo que se apoya sobre gradillas o sobre soportes de altura regulable; la parte anterior puede serplana (S1) o quebrada (S2). Para todos estos tipos resulta esencial que la brida quede horizontal.
Existen, adems, bridas curvas (B) que presentan la ventaja de no flectear ytienen mayor facilidad de aplicacin, ya que pueden sujetar piezas de diferente altura sin que varie la altura del apoyo delotro extremo.
Si se debe fijar con bridas una pieza por una superficie ya mecanizada seinterpone una planchita P, de metalblando, entre la brida y la pieza, a fin deevitar que esta brida quede marcada.
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DISPOSITIVO DE SUJECIN DE PIEZAS EN LA MESA DE UNA FRESADORA
Por bridas continuacin:
Fijacin de una corredera de fundicinmediante cuatro bridas planas que seapoyan sobre otras tantas gradillas
El soporte de la brida en este caso esregulable en altura y esta formadopor dos gradillas acopladas
Las piezas de forma irregular,adems de las bridas normales, requierenaccesorios especiales
Por ejemplo, la pieza que se muestraen la figura se sujeta en la parte inferiorcontra un soporte de altura regulable,llamado gato, y por la parte superiormediante una brida acodada normal
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Sujecin tpica para fresadora
DISPOSITIVO DE SUJECIN DE PIEZAS EN LA MESA DE UNA FRESADORA
Posicionador de fresadora tpico Base para posicionador de fresadora
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Por levas y excntricas
DISPOSITIVO DE SUJECIN DE PIEZAS EN LA MESA DE UNA FRESADORA
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Por palancas articuladas
DISPOSITIVO DE SUJECIN DE PIEZAS EN LA MESA DE UNA FRESADORA
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Por accin hidrulica o neumtica
Realiza la sujecin muy rpidamente, facil de operar y las bridas pueden operarse simultaneamente
DISPOSITIVO DE SUJECIN DE PIEZAS EN LA MESA DE UNA FRESADORA
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Modulares
Aaden flexibilidad al sistema de sujecin. Se usan para generar prototipos y para pequeas corridas de produccin. Muy usados enmquinas CNC
DISPOSITIVO DE SUJECIN DE PIEZAS EN LA MESA DE UNA FRESADORA
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Dedicados
Para producir piezas en grandes series
DISPOSITIVO DE SUJECIN DE PIEZAS EN LA MESA DE UNA FRESADORA
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De primera operacin
Son usados para piezas cuya geometra puede variar al provenir por ejemplo de una fundicin o forja. El dispositivo debe poder ajustarse alas diferencias en dimensiones que pueden tener las piezas en bruto.
DISPOSITIVO DE SUJECIN DE PIEZAS EN LA MESA DE UNA FRESADORA
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De primera operacin continuacin
Para las operaciones subsecuentes
DISPOSITIVO DE SUJECIN DE PIEZAS EN LA MESA DE UNA FRESADORA
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Ejemplo de una sujecin para varias operaciones de fresado
DISPOSITIVO DE SUJECIN DE PIEZAS EN LA MESA DE UNA FRESADORA
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Ejemplo de sujecin para el fresado progresivo de una carcasa detransmisin. Las cinco superficies se maquinan en un slo ciclo deuna fresadora-planeadora
DISPOSITIVO DE SUJECIN DE PIEZAS EN LA MESA DE UNA FRESADORA
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EL CABEZAL DIVISOR
Este es un dispositivo tpico de las fresadoras y sirve para:
1. Sujetar la pieza durante su maquinado
2. Permite realizar una serie de fresados equiangulares alrededor de una circunferencia.
3. Permite ejecutar ranuras helicoidales a lo largo de una superficie cilndrica.
Perspectiva de un divisor
universal para fresadora.
Fresado horizontal de un elemento cilndrico colocado entre
los dos contrapuntos de una fresadora universal.
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MTODOS DE DIVISIN:
1. Divisin Directa:
Se obtiene girando manualmente el plato Q, haciendo entrar elobturador R en uno de los agujeros de este plato intercambiable.Obtenida la divisin se sujeta el husillo con la palanca excntrica S. Los platos Q intercambiables pueden ser de 24, 30 y 36 agujeros.
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2. Divisin Indirecta:
En este caso es necesario fijar el plato divisor H con el sujetador I y sabiendo que la relacin de transmisin entre el tornillo sin fin E y larueda helicoidal D es 1:40
# de vueltas de la
manivela F
Para 1 divisin o sea 1 vuelta del husillo C 40
Para 2 divisiones o sea vuelta del husillo C 20
Para 4 divisiones o sea vuelta del husillo C 10
Se deduce que:
40 = # de vueltas de la manivela F
# de div. por hacer
MTODOS DE DIVISIN:
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A- Cuerpo Fijo
B- Cuerpo Orientable
C- Husillo
D- Rueda Helicoidal
E- Tornillo Sin Fin
F- Manivela
G- Obturador
SECCIN DE UN DIVISOR UNIVERSALPARA FRESADORA (Tipo Ceruti.)
H- Plato Divisor
I- Sujetador
L- Buje Soporte
M, M1- Engranes Solidarios
N- Engrane Helicoidal
Q- Plato para divisiones directas
R- Obturador
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MTODOS DE DIVISIN:
En nuestro laboratorio se dispone de platos con series de agujeros de:
Plato No. 1: 15,18,20,23,27,31,37,41,47
Plato No. 2: 16,17,19,21,29,33,39,43,49
Ejemplo de uso del comps para hacer la divisin:
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MTODOS DE DIVISIN:
3. Divisin Diferencial:Para obtener la divisin diferencial es necesario unir el husillo C
con el divisor H mediante un tren de engranes a, b, c y d despus dehaber dejado libre la rueda divisora de su seguro I y el obturador G. Algirar la manivela F el plato H podr girar en el mismo sentido o ensentido contrario segn los pares de engranes elegidos.
Se elige un nmero prximo de divisiones al que debe realizarse y se procede como para divisin indirecta.
40 (I - i) a b
I c d
donde:
I = # de divisiones prximo al deseado
i = # de divisiones a efectuar
x
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MTODOS DE DIVISIN:4. Divisin Diferencial (Mtodo Aproximado):
Si la relacin es de 1:40, una vuelta de la manivela F son 9 = 360/40 .
Ejemplo: Calcular el movimiento de la manivela para generar divisionesde 39 43
1. 9 x 4 vueltas = 36 . Faltan 39 43 - 36 = 3 43 entonces lamanivela F debe girarse 4 vueltas + (3 43) / 9 partes de vuelta
2. (3 43) / 9 = (3 x 60 + 43) / 9 x 60) = 223 / 540 partes de vuelta = 1 / (540 / 223) = 1 / 2.421524664
3. Ahora se busca un nmero que multiplicado por el numerador ydenominador d un nmero de agujeros disponible:
19 / (2.421524664 x 19) = 19 / 46.0085
Se deben avanzar 19 agujeros en un plato con serie de 46
4. El error cometido en este caso es:(19 / 46) x (9 x 60) = 223.04 min 223.04 - 223 = 0.04 min = 2.4 seg
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FRESADO HELICOIDALPara obtener el fresado en espiral sobre una superficie cilndrica
es necesario conectar el desplazamiento de la mesa con el gironecesario de la pieza.
Disposicin de los engranajes para elfresado helicoidal con un divisor universalpara la fresadora.
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Es necesario separar el sujetador I del plato H y unir el obturador G condicho plato. El husillo C recibe entonces la transmisin automtica deltornillo motriz de la mesa.
Si:P1: Paso axial de la hlice a ejecutarP2: Paso de la rosca del husillo de la mesaa,b: # de dientes de las ruedas conductorasc,d: # de dientes de las ruedas conducidas
FRESADO HELICOIDAL
P2 a x b x 1P1 c x d x 40
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OTROS TIPOS DE DIVISORES DE MESAS
Estos divisores se colocan sobre la mesa de las fresadoras, especialmente de las horizontales yuniversales, con el fin de efectuar fresados o taladros equidistantes dispuestos sobre circunferencias.
La rueda helicoidal del divisor, solidaria de la mesa giratoria, tiene un dimetro considerable. Por tanto, el nmero de sus dientes ser generalmente de 90 120, a diferencia de las ruedas helicoidales ordinarias del cabezal divisor, que como se sabe tiene 40
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LOS CORTADORES
El cortador o fresa es una herramienta constituda por un slidode revolucin cuya superficie presenta un cierto nmero de aristas decorte iguales entre si, equidistantes y dispuestas simtricamente respectoal eje de giro.
Los filos de corte actuan duranteun limitado arco de su trayectoria arran-cando una viruta en forma de coma.
Los dientes, durante su rotacinen vaco, tienen la oportunidad deenfriarse obteniendo como ventaja la mayor duracin del filo de corte.Existen 2 disposiciones bsicas deldentado:
1. Tangencial2. Frontal Perfil genrico de una fresa corriente.
(Un diente puede compararse al filo cortante deuna herramienta de un torno.)
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TIPOS DE FRESASI. INTEGRALES
1. Cilndrica de Corte Tangencial:
Pueden tener los dientes rectos o helicoidales
Dibujo de una fresa cilndrica con dientes helicoidalespara planear (Tipo de gran rendimiento.)
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Valores de los ngulos para fresas cilndricas, con dientes helicoidales de acero extrarrpido. Tipo de gran rendimiento.
Fresas cilndricas con dientes helicoidales para planear. Para trabajar acero, fundicin y bronce.
TIPOS DE FRESAS
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Algunos tipos de fresas cilndricas con dientes helicoidales para planear, de elevado rendimiento.
TIPOS DE FRESAS
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Disposicin de los dientes de las fresas cilndricasde corte lateral y frontal.
Aspecto de algunas fresas cilndricas frontales huecas. (Normalmente se construyen con eldentado para corte derecha y hlice derecha.)
2.Cilndricas de Corte Tangencial y Frontal:
TIPOS DE FRESAS
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Dibujo de varias fresas de disco de tres cortes.
Fresas de disco de dos cortes, acopladas conuna fresa cilndrica de alisar. (a, pieza, A y B fresas; b, portapieza.)
3. Fresas de Disco:
TIPOS DE FRESAS
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Fresas de vstago, para ranurar.
4. Fresas de Vstago
Aspecto de algunas fresas cilndricas vstago.
a) de mango cilndrico, corte izquierda, hlice izquierda,empuje opuesto al mango Normaliz. DIN 844
b) de mango cnico, corte izquierda, hlice izquierda, empuje opuesto al mango
c) de mango cnico, con corte izquierda, hlice derecha,empuje hacia el mango. Normaliz. DIN 845
TIPOS DE FRESAS
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Fresa angular, plano-cnica
Fresa angular bicnica
Fresa frontal angular (para fresadora vertical).
5. Fresas Angulares
TIPOS DE FRESAS
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Varios tipos de fresas limas.
6. Fresas Limas
Se aplican para ajuste, desbarbado y pulido.
TIPOS DE FRESAS
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7. Fresas de Forma
Las fresas de forma se utilizan para mecanizar superficies perfiladas. Paraestos mecanizados es necesario que elperfil de los filos permanezca inalterado apesar de los sucesivos afilados.
TIPOS DE FRESAS
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7. Fresas de Forma para engranes:
Cada mdulo debe tener un juego completo de fresas. Existen juegos de 8 o 15 fresas segn la exactitud deseada.
Clasificacin del juego de 15 fresasFresa No. 1 11/2 2 2 1/2 3 31/2 4 41/2 5 51/2 6 61/2 7 71/2 8Para nmero 12 13 14 15 17 19 21 23 26 30 35 42 55 81 135 hastade dientes 16 18 20 22 25 29 34 41 54 80 134 cremallera
Fresa No. 1 2 3 4 5 6 7 8Para nmero 12 14 17 21 26 35 55 135 hastade dientes 13 16 20 25 34 54 135 cremallera
Juegos de fresas para dentado evolvente o involuta
TIPOS DE FRESAS
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MONTAJE DE LAS FRESAS EN MANDRIL
Cuando no se pueden montar las fresas sobreun rbol horizontal por razones de espacio o porque lafresadora de que se dispone no lo permite o es vertical, se fijan aquellas sobre un mandril. Constructivamente,los mandriles se diferencian segn el tipo de fresa.
Fresas cilndrico-frontales
Las fresas cilndrico-frontales (1) se montan en un extremo del mandril B de forma que la lengeta L seintroduzca en la ranura E. El tornillo V fija la fresa almandril. A su vez, el mandril se introduce en el husillo C, con el que se acopla mediante un cono Morse M-M, y sefija mediante el tirante roscado D que atraviesa todo elhusillo; el mandril es obligado a girar por medio de dosplanos de arrastre F.Otras fresas cilndrico-frontales (2) presentan dos encajesA que se acoplan a dos dientes de arrastre D del mandrilB. estas fresas se fijan mediante el tornillo V. El mandrilse introduce en el husillo mediante un cono ASME- S-S,provisto a su vez de dos dientes de arrastre T que,acoplados a los respectivos acoplamientos Y del mandril, lo hacen girar solidario con el husillo.
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Fresas de mango.
Las pequeas fresas de mango cnico necesitan un mandril de reduccin R en el que seintroducen con acoplamiento cnico M-M, siendo arrastrada s con rozamiento.La mecha de arrastre D del cono sirve tambin para la extraccin de la fresa.El mandril de reduccin, a su vez, se introduce en el husillo M, se sujeta mediante el tirante roscadoV y es arrastrado por medio de los planos F.
Fresas frontales de dientes postizos.
Las fresas frontales de dientes postizosy gran dimetro, tienen su agujero central en parte cnico y en parte cilndrico, con dos alojamientos para dos dientes de arrastre; se montan sobre elcono anterior del mandril B mediante un tornillo V. El mandril se coloca en el husillo C conacoplamiento cnico. Al interponer la arandela Rentre tornillo y mandril, con sus dientes de arrastrey un acoplamiento prismtico posterior se impide que la fresa gire alrededor del cono.
MONTAJE DE LAS FRESAS EN MANDRIL
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CONOS ANSI (B5.18-1972 R1991) PARA HUSILLOS DE FRESADORAS
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CONOS ANSI (B5.18-1972 R1991) PARA HUSILLOS DE FRESADORAS
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CONOS ANSI (B5.18-1972 R1991) PARA RBOLES EN HUSILLOS DE
FRESADORAS
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Como toda herramienta tambin la fresa est sometida a un desgaste,provocado no slo por el tiempo efectivo de utilizacin, es decir, la duracin del afiliado,sino tambin por imprecisiones en el uso y mal funcionamiento de los rganos de lamquina. El afiliado de la herramienta es una operacin delicada , que requiere gran sensibilidad por parte del operario, as como experiencia suficiente. La consecucin de un buen afiliado depende, en gran parte, del correcto posicionado de la fresa respecto a la muela.
Afiliado de las fresas de dientes fresados.
Ante todo debe someterse la fresa a una operacin preliminar de rectificadoexterior cilndrico, para corregir las deformaciones ms graves de la herramienta. Acontinuacin se pasa el afilado propiamente dicho.
Afilado de la cara anterior:
Se efecta en primer lugar el afilado de la cara anterior haciendo pasar una muela de perfil adecuado por el hueco comprendido entre diente y diente.
Afilado de la cara posterior
Para afilar la cara posterior se puede utilizar un muela de disco o una muelade copa cnica. En esta operacin se debe obtener el ngulo de incidencia es deseado. En particular, es necesario afilar la fresa cuando produce una superficie rugosa e imprecisa y cuando chirra o produce un ruido no uniforme. Las principales causas que determinan el chirrido de una fresa son: juego del rbol portafresas, afilado defectuoso o insuficiente, excesiva velocidad de corte, avance excesivo.
OPERACIONES DE AFILADO DE LAS FRESAS
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AFILADO DE LA CARA POSTERIOR
Para obtener el valor deseado del ngulo de desprendimiento, es preciso disponer el centro de la fresa a una distancia h del plano definido por la cara anterior de la muela.
Para calcular la distancia h se recurre a una frmula triconomtrica que relaciona el valor de con la distancia h. Si D es el dimetro de la fresa se tiene:
sen = h / (D/2) = 2h / D, de donde h = D sen / 2
En el caso de utilizaar una muela de disco, es necesario disponer el ejehorizontal de la fresa a una distancia h por debajo del eje de a muela, distancia que depende del dimetro D de la muela y del valor del ngulo .La relacin entre y h se obtiene a partir de una frmula trigonomtrica que relaciona
con h:
sen h / (D/2) = 2h / D, de donde h = D sen / 2
Si se utiliza una muela de copa cnica, los ejes se encuentran en posicinperpendicular, pero siempre separados una distancia h. Esta distancia se calcula igual que en el caso anterior, teniendo en cuenta que en este caso D es el dimetro de lafresa y que el eje de esta ltima se encuentra encima del de la muela. La posicin dediente de la fresa con respecto a la muela durante la operacin se asegura, en los doscasos, mediante una planchita adecuada P, llamada tope de diente. El filo debe encontrarse a la altura del eje de la muela.
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TIPOS DE FRESASII. DE DIENTES INSERTADOS:
Son de gran dimetro constitudas por un cuerpo de acero alcarbono con una serie de insertos de metal duro o carburos dispuestos simtricamente.
Fresa cilndrica de tres cortescon plaquitas de metal duro.
Seccin de una fresa de disco con plaquitas de metal duro.
Fresa de disco con plaquitas de metal duro.
Tren de fresas de forma con plaquitas insertadas.(Pia)
Sistema de fijacin de las plaquitas insertadas en la fresa.
Fresa frontal de forma tronco-cnica con plaquita, de metalduro.
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DIVERSOS CORTADORES DE INSERTOS
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SELECCIN DE CORTADORES PARA FRESADO EN GENERAL
MATERIAL: El entendimiento de las caractersticas del maquinado del material de la pieza de trabajo,su dureza, la cantidad de material a remover, el tipo de acabado superficial requerido y la rigidez sonreas que requieren un examen prioritario para el proceso de seleccin de cortadores.
MQUINA HERRAMIENTA: Es necesario considerar la potencia de la mquina herramienta, el rango y las velocidades disponibles , la alimentacin del motor y la rigidez general de la mquina para poder seleccionar un cortador que mejor coincida con las condiciones de mquina que se presenten.
SUJECIN DE LA PIEZA: Una sujecin dbil, limita a los cortadores para ser usados en una operacin exitosa. Una sujecin rgida en cambio, permite la seleccin de un mayor rango de estilos de cortadores.
GEOMETRA DEL CORTADOR: Al seleccionar un cortador, es importante escoger uno que tenga lageometra necesaria para que acte lo mejor posible de acuerdo con la configuracin de la pieza detrabajo, la composicin del material y la capacidad de la maquinaria.
TIPOS BSICOS DE GEOMETRA:Doble PositivaDoble NegativaAngulo de Ataque PositivoAlto Angulo de Ataque Positivo
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GEOMETRA POSITIVA DOBLEVENTAJAS: Provee la accin ms eficiente de corte Reduce el consumo de potencia Minimiza la deflexin en piezas de trabajo delgadas Reduce el choque de entrada Minimiza las presiones de corteEs ms efectivo que la inclinacin negativa en fresadoras antiguas donde el husillo y los mecanismos de alimentacinno estn en buenas condiciones. Acabados superficiales mejorados son resultado de reducirla presin de corte, la deflexin y la vibracin. Efectivo cuando es difcil sujetar las piezas Recomendado cuando la extensin del husillo es excesiva Son recomendados para aluminio, latn y materiales dctiles, as como aceros inoxidables y de fcil maquinado.
LIMITACIONES: Filo de corte dbil Menos filos de corte por inserto La accin cortante tiende a levantar la pieza de trabajo,consideracin importante al fresar secciones de pareddelgada
Inclinacin Radial Positiva
Inclinacin Axial Positiva
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GEOMETRA NEGATIVA DOBLECONSIDERACIONESSe requieren mayor alimentacionesSe necesita un filo de corte ms fuerte en el punto decontacto con la pieza de trabajoOcho filos de corte por inserto cuadradoSe requiere que la mquina est en buenas condicionesSe requiere que la pieza de trabajo est bien sujetaEs necesario que la pieza de trabajo tenga el reatransversal necesaria para resistir fuerzas de corte aumentadas que se presentan con la inclinacin negativa
LIMITACIONESFuerzas de corte ms altasIncremento en el choque de entradaIncremento en el consumo de potenciaTemperaturas de corte ms altas que pueden endurecer lasuperficie de la piezaVirutas flexionadas sobre la pieza pueden daar elacabado superficial
Inclinacin Radial Negativa
Inclinacin Axial Negativa
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GEOMETRA DE NGULO DE ATAQUE POSITIVO
VENTAJAS:Recomendados para fresado de todo tipo de aceros y fundicionesde hierro.La accin de corte dirige la viruta lejos de la superficie de corteLos insertos tienen un filo de corte fuerteLa alimentacin por diente puede ser maximizada con esta geometraGenera menores fuerzas de corte que los cortadores deinclinacin negativa doble.Permite desbaste y acabado en una sola pasada obteniendo buenos acabados superficialesUn mayor ngulo de ataque (normalmente usado en esta geometra) reduce las presiones de corte y adelgaza la viruta.Recomendado cuando es requerido un fuerte filo de corte.Ideal para todo tipo de mquinas en buenas condiciones.
LIMITACIONES:Tiene tan slo cuatro filos de corte por inserto.El ngulo de corte no es tan efectivo como la inclinacin positivaen materiales suaves.Requiere mayor caballaje que los cortadores de inclinacin positiva doble, pero menos que los de inclinacin negativa doble.
Inclinacin Negativa Radial
Inclinacin Positiva Axial
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GEOMETRA DE ALTO NGULO DE ATAQUE POSITIVO
Cortadores con un alto ngulo de corte ofrecen las mismas ventajas que los cortadores dengulo de corte pero con una mayor accin positivade corte. Una inclinacin positiva mayor reduce las fuerzas de corte y por tanto reducen los requerimientos de caballaje. La alimentacin por diente puede aumentarse y los porcentajes deremocin de metal son aumentados.
Inclinacin Radial Negativa
Alta Inclinacin Axial Positiva
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FUERZAS DEBIDAS A EL NGULO DE ATAQUE
Los ngulos de ataque afectan la direccin de las fuerzas de corte. Lasfuerzas debidas a una ataque positivo jalan la pieza hacia el cortador. Lasfuerzas debidas a un ataque negativo alejan la pieza de trabajo y la empujan hacia la mesa.
Fuerzas provocadas por un ngulo Fuerzas provocadas por un ngulo de ataque positivo axial de ataque negativo axial
-
ELECCIN DE UN DIMETRO ADECUADO PARA EL CORTADOR
El ancho de la pieza debe determinar el dimetro del cortador a seleccionar.Esto es importante pues permite al inserto el empezar el corte a un buen ngulo deentrada. Un dimetro del cortador de aproximadamente 1 1/2 veces el ancho de la pieza asegurar un buen ngulo de entrada, as como una viruta de buen grosor. Si eldimetro es parecido al ancho de la pieza, la viruta empieza con un espesor de cero.Este aumenta a un mximo en la lnea central del cortador y adelgaza a cero al final.Esto no es deseable pues la friccin aumenta en el filo de corte a medida que la viruta se forma reduciendo la vida de dicho filo.
Condicin deseada Condicin no deseada
-
NOMENCLATURA PARA CLCULOS EN EL FRESADO
D Dimetro de la fresa en (mm)
v Velocidad de corte (m/min)
N Revoluciones por minuto (rpm)
z Nmero de filos cortantes
s Avance de la mesa (mm/min)
sz Avance (mm/diente)
sn Avance (mm/revolucin)
ar Profundidad de corte radial (mm)
aa Profundidad de corte axial (mm)
P Potencia (Kw)
Ef Eficiencia (%)
Fp Factor de correccin de Potencia
Vp ndice de arranque de metal (cm /min Kw)
hm Espesor medio de viruta (mm)
W Factor de desgaste de herramienta
3
-
Velocidad de corte: V= p DN / 1000 (m/min)
Avance: s= sz x z x N (mm/min)
sz= hm D / ar (Ver tablas para hallar sz)
Profundidad de Corte:
Fresado Frontal: aa < 0.5 mm (para acabado)
Fresado Perifrico: ar < 0.5 mm (para acabado)
ESTABLECIMIENTO DE PARMETROSFresado Frontal Fresado Perifrico o Cilndrico
aa es perpendicular a este plano
Recomendable D> (4/3) ar
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ESTIMACIN DEL NMERO DE FILOS DE UNA FRESA
Considerar que:
1.- El nmero de filos nunca debe ser tan grande que elespacio para la viruta pueda no ser suficiente para alojar la viruta que pueda trabar la operacin
2.- Como regla general se debe considerar que al menos dosdientes esten siempre cortando. Tres es ms deseable.
Fresado Frontal Fresado Perifrico
z 9.45D z 18.9 D cos rar D + 4ar
r = ngulo de la hlice de la fresa
==
-
CLCULO DE LA POTENCIAAcabado superficial:
Fresado Perifrico: Ra = Sn2 x 1000 (micras)
4D
Fresado Frontal: Checar la longitud de la Faceta (b) sn < b
Potencia:
P= aa x ar x s x Fp x W (Kw)
1000 x Vp x Ef
-
FACTOR DE CORRECCIN DE POTENCIAhm (mm) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
Fp 1.50 1.23 1.10 1.00 0.94 0.89 0.85 0.81
NDICE DE ARRANQUE DE METALEsta tabla es vlida cuando hm = 0.2 mm y para las fresas con ngulo de desprendimiento efectivo de 0
CLCULO DE LA POTENCIA
M a t e r i a lD u r e z a V p
B r i n e l l H B C m 3 / m i n k W
A c e r o C < 0 . 2 5 % 1 2 5 2 5
a l c a r b o n o C < 0 . 8 % 1 5 0 2 3
n o a l e a d o C < 1 . 4 % 2 5 0 2 1
A c e r o d e R e c o c i d o 1 2 5 - 2 0 0 2 1
b a j a a l e a c i n T e m p l a d o 2 0 0 - 4 5 0 1 7
A c e r o d e R e c o c i d o 1 5 0 - 2 5 0 1 9
a l t a a l e a c i n T e m p l a d o 2 5 0 - 5 0 0 1 7
A c e r o F e r r . M a r t . 1 7 5 - 2 2 5 1 9
I n o x i d a b l e A u s t e n t i c o 1 5 0 - 2 0 0 1 7
F u n d i c i o n e s N o a l e a d a s 2 2 5 2 7
d e a c e r o B a j a a l e a c i n 1 5 0 - 2 5 0 2 4
A l t a a l e a c i n 1 5 0 - 3 0 0 2 1
A c e r o t r a t a d o > 5 0 H R C 1 0
F u n d i c i n V i r u t a c o r t a 1 1 0 - 1 4 5 3 1
M a l e a b l e V i r u t a l a r g a 2 0 0 - 2 5 0 3 4
F u n d i c i n B a j a r e s i s t e n c i a 1 5 0 - 2 2 5 4 9
G r i s A l t a r e s i s t e n c i a 2 0 0 - 3 0 0 3 8
F u n d i c i n F e r r i t i c a 1 2 5 - 2 0 0 4 5
N o d u l a r P e r l t i c a 2 0 0 - 3 0 0 3 1
F u n d . e n c o q . 4 0 - 6 0 H R C 4 2 5
A l e a c . A l u m 1 0 0 8 2
-
AVANCE Y VELOCIDAD DE LAS FRESAS DE HSS
-
TABLA DE FACTOR DE DESGASTE DE HERRAMIENTA
Tipo de operacin W
Fresado perifrico 1.10Fresado frontal ligero/mediano 1.10-1.25Fresado frontal gran desbaste 1.30-1.60Fresado con fresa de vstago vertical 1.10
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CLCULO DE LA FUERZA DE FRESADO
La fuerza de corte con direccin tangencial se puede calcular de:
Fc 60 000 P x Ef (N)
V=
-
CLCULO DEL TIEMPO DE MQUINA
TM = c (min)
s
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PLANEACIN DE PROCESOS EN EL FRESADO
Pasos a seguir para realizar un plan de procesos manual.1.- Estudio de la geometra y especificaciones (plano de la pieza)
2.- Determinar la forma de la materia prima y sus dimensiones (placa, lmina,barra, bloque, tubo, etc.)
3.- Identificar las superficies de referencia y de sujecin.
4.- Reconocer las caractersticas y subcaractersticas de la pieza.
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PLANEACIN DE PROCESOS EN EL FRESADO
Pasos a seguir para realizar un plan de procesos manual.5.- Planear la preparacin de la materia prima.
ej. Grfica de escuadrado
(a) Material en bruto con lados etiquetados
Montaje AMaquinar lado 2
MontajeBMaquinar lado 4 ylado 6
Montaje CMaquinar lado 5
Montaje DMaquinar lado 1 ylado 3
Mordazas
1 2
34
5
6
2
1
4
6
5
41
3
(b) Grfica de Escuadrado
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PLANEACIN DE PROCESOS EN EL FRESADO
6.- Considerar mtodos alternativos para el maquinado de cada caracterstica de la pieza. Realizar la grfica de interaccin en el maquinado de las caracteristicas de la pieza.
7.- Seleccionar las mquinas a utilizar.
8.- Determinar la secuencia de operaciones. Cuidar la no interferencia con lasujecin o con operaciones que puedan destruir superficies ya acabadas.
9.- Integrar la preparacin de la materia prima. (p.ej. la grfica de escuadrado) con la grfica de interaccin en el maquinado de las caractersticas, con la de la pieza. As se obtiene una secuencia mas compacta.
10.- Realizar un chequeo del plan generado hasta ahora a un nivel conceptual.
11.- Seleccionar las herramientas y los parmetros de operacin (clculos,optimizacin etc.)
12.- Seleccionar y/o disear los dispositivos de produccin y los dispositivos demedicin.
13.- Clculo de los tiempos y costos
14.- Preparacin del documento final.
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PLANEACIN DE PROCESOS EN EL FRESADO
EJEMPLO :- Para la pieza mostrada, desarrollar una grfica de escuadrado, grfica demaquinado de caractersticas e integrar ambas grficas.
Material: Acero AISI1035
NOTAS: Los agujeros son roscados y avellanados. Acabados no especificados 6
0.25 pulg
1.5 pulg
Lado 3 b = 60
3.0 pulg
Lado 5 Lado 6
Lado 1
a = 30
Lado 2
Lado 4
3
33
3
3
38.1 mm
6.35 mm
76.2 mm
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PLANEACIN DE PROCESOS EN EL FRESADO
SOLUCIN DEL EJEMPLO :- Para esa pieza se determina usar un bloque de 1.75 x 0.5 x 3.25 ( con
sobrespesores de 0.125 ). El bloque ser cortado por sierra y la grfica deescuadrado ser la misma mostrada anteriormente.
- La pieza tiene 5 caractersticas: una ranura central, 2 agujeros y 2 ngulos a y b. Adems posee 4 subcaractersticas: 2 roscados y 2 avellanados.
- El estudio de caractersticas revela interacciones entre los agujeros con elngulo a y la ranura con el ngulo b . Los agujeros y ranura debern hacerseantes que los ngulos a y b. porque de lo contrario se tienen problemas con la sujecin.
- Debido a la ausencia de acabados superficiales y tolerancias, se asume una pasada de desbaste y una de acabado.
-
PLANEACIN DE PROCESOS EN EL FRESADO
SOLUCIN DEL EJEMPLO :
Grfica de interaccin en el maquinado
1
a = 306
3
1
6
4
MordazasMordazas
Montaje AA Fresado de ranura
Montaje CC Fresado de Acabado con ngulo aFresado lateral con ngulo b
Montaje BB Taladrado de agujeroTaladrado de agujeroRoscado de agujeroRoscado de agujeroAvellanado de agujeroAvellanado de agujero
-
PLANEACIN DE PROCESOS EN EL FRESADO
SOLUCIN DEL EJEMPLO:Finalmente se unen las 2 grficas anteriores obteniendo como resultado:
Se deja al estudiante la realizacin del plan de proceso detallado de esta pieza.
Montaje AMaquinar lado 2
Montaje BMaquinar lado 4 y lado 6
Montaje CMaquinar lado 5
Mordazas
MOntaje CC Fresado de acabado con ngulo aFresado lateral con ngulo b
Montaje BB Taladrado de agujeroTaladrado de agujeroRoscado de agujeroRoscado de agujeroAvellanado de agujeroAvellanado de agujero
Montaje D y paso AAMaquinar lado1 ylado 3Ranurado con fresadora
2
1
4
6
5
4
1
3
4
6
1
6 b = 30
-
FRESADO DE PLACAS GUA
Trabajo encargado: Fresado de una placa corredera en una fresadoravertical. Produccin unitaria, usar HSS. Produccin en serie, usar SMA.
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1. Fresado de 4 superficies perpendiculares.
Herramienta: fresa cilndrico-frontal con dientes helicoidales y prensade tornillo.
-
2. Trazado.
Herramienta: trazador, escuadras y transportador.
-
3. Fresado de desbaste y acabado de la superfice plana superior.
Herramienta: Cortador frontal.
-
4. Fresado de desbaste y acabado de escalones.
Herramienta: cilndrica frontal con dientes helicoidales.
-
5. Fresado de desbaste y acabado de la superficieinferior.
Herramienta: Cortador frontal.
-
6. Fresado de un canal en forma de U.
Herramienta: Cortador cilndrico frontal.
-
7. Fresado de un canal en forma de cola deMilano.
Herramienta: fresa angular.
-
NOMENCLATURA BSICA DE UN ENGRANE CILNDRICO
SISTEMA EUROPEO
P- paso Distancia de diente a P = m pdiente a lo largo de lacirunferencia primitiva
m- mdulo Patrn ISO y DINz- # de dientes
do - dimetro de la circunferencia do =Permetro = P X zprimitiva p p
do = m p z = mzp
hz- altura total del diente hz = 2.25 mhk- altura de la cabeza del hk = 1 m
diente hf- altura del pie del diente hf = 1.25 mdk- dimetro de la circunferencia dk = do + 2hk
de cabeza dk = mz + 2mdk = m (z + 2)
df- dimetro de la circunferencia df = do - 2hfde raz df = mz - 2 (1.25m)
df = m(z - 2.5)db- dimetro del crculo base db = do cos f
-
SERIE DE MDULOS NORMALIZADOS SEGN DIN 780
Mdulo m en mmSerie I Serie II
0.05
0.055
0.06
0.07
0.08
0.09
0.1
0.11
0.12
0.14
0.16
0.18
0.2
0.22
0.25
0.28
0.3
0.35
0.4
0.045
Mdulo m en mmSerie I Serie II
0.5
0.55
0.6
0.65
0.7
0.75
0.8
0.85
0.9
0.95
0.1
1.125
1.25
1.375
1.5
1.75
2
2.25
2.5
2.75
Mdulo m en mmSerie I Serie II
3
(3.25)
3.5
(3.75)
4
(4.25)
4.5
(4.75)
5
(5.25)
5.5
(5.75)
6
(6.5)
7
8
9
10
11
12
Mdulo m en mmSerie I Serie II
14
16
18
20
22
25
(27)
28
(30)
32
36
(39)
40
(42)
45
50
55
60
70
-
NGULO DE PRESIN
ngulo de Presin (F): Es el ngulo formado entre la tangente a los crculos primitivos y la lnea de accin. La magnitud del ngulo de presin determina el dimetro delcrculo base.
Lnea de Accin: Es la lnea normal a las superficies que forman los flancos de los dientes. Es en la direccin de esta lnea en la que s e transmite la fuerza de unengrane a otro.
Crculo de Base (db): Es el crculo a partir del cual se genera la involuta.
db = do cosF
Linea decentros
Linea deaccin
Angulo dePresin
Crculobase
CrculosPrimitivos
Crculobase
Crculo base
Crculo base
Crculo base
-
SISTEMA AMERICANOEl patrn para definir un engrane es el Diametral Pitch (P) o Paso Diametral definido como:
No. de dientes del engrane Z Z 25.4 25.4dimetro primitivo en pulg. Do (pulg.) do (mm) do m
25.4 Z
P = = = = =
Mdulo Diametral Pitchm P 25.4/P
mm 1/inch mm0.12
200 0.127000.14
180 0.14111160 0.15875
0.160.18
140 0.181430.2
120 0.211670.220.25
100 0.254000.280.3
80 0.317500.35
64 0.396880.40.450.5
48 0.529170.550.6
40 0.6350.650.7
36 0.705560.75
32 0.793750.80.850.9
28 0.907140.95
124 1.05833
Mdulo Diametral Pitchm P 25.4/P
mm 1/inch mm1.1251.25
20 1.270001.375
18 1.411111.5
16 1.587501.75
14 1.814292
12 2.116672.25
11 2.309092.5
10 2.540002.75
9 2.822223
8 6.17500(3.25)
3.57 3.62857
(3.75)4
6 4.23333(4.25)
4.55.5 4.61818
(4.75)5
5 5.08000(5.25)
5.54.5 6
(5.75)6
4 6,35000
Mdulo Diametral Pitchm P 25.4/P
mm 1/inch mm(6.5)
73.5 7.25714
83 8.46667
92.75 9.23636
102.5 10.16000
112.25 11.28889
122 12.70000
141.75 14.51429
161.5 16.93333
1820
1.25 20.320002225
1 25.40000(27)28
0.875 29.02857(30)32
0.75 33.8666736
(39)40
0.625 40.64000(42)4550
0.5 50.80000
Pasos diametralesDiametral Pitch
-
ENGRANES CILNDRICOSSISTEMA AMERICANO
-
FRESADO DE UN ENGRANE RECTO POR EL PROCEDIMIENTO DEL PLATO DIVISOR
1 Rueda Frontal 1 AISI 1035
Pzas Designacin No. Material
Trabajo encargado: Mecanizado de una rueda dentada frontal para un engranaje. El cuerpo de rueda se da ya torneado. Los dientes debern fresarse.
m= 2.5Z= 25P= 7.85do= 62.5dk= 67.5df= 56.25hZ= 5.625
Dimensiones en mm
-
FRESADO DE UN ENGRANE RECTO POR EL PROCEDIMIENTO DEL PLATO DIVISOR
Plan de trabajo
Fases de trabajo Mquinas herramientas
1 Sujetar y disponer el plato divisor Plato divisor; cabezaly el cabezal mvil en la fresadora mvil; amplificador dehorizontal de esfera
2 Sujecin de la fresa para ruedas Fresa para fresado dedentadas en el husillo de fresar y ruedas dentadas deverificar y girar redondo mdulo 2.5; 21...25
dientes; vstago defresa.
3 Sujecin de la pieza entre puntas Escuadra: calibres dey ajuste de la fresa al centro de caras paralelasaquella
4 Ajuste de los brazos del sector -
5 Ajuste de nmero de revoluciones -y del avance
6 Hgase que la fresa roce ligera- -mente sobre la pieza
7 Squese del alcance de la fresa y -hgase con la mesa de fresar que la pieza suba en la altura del diente(5.125 mm en desbaste)
8 Fresado del primer huecocon desbaste y acabado (0.5mm) -
9 Seprese la pieza de la fresa y h- -gase girar con la manivela delplato divisor en una magnitud igualal paso, fresando a continuacin elsegundo hueco.
10 Repeticin de la fase no. 9 hasta que -queden fresados todos los dientes.
Insttrumentos de medida y verificacin: pie de rey, plmer, amplificador de esfera,calibres normales de caras paralelas, pie de rey para medir gruesos de dientes
(Slo fresado de los dientes)
-
Para el bloque de soporte mostrado en la siguiente pgina, yque se desea producir en gran serie:
a.- Especificar la geometra del material en bruto a utilizar.b.- Calcular el desperdicio de material.c.- Especificar completamente las herramientas a utilizar.d.- Especificar la maquinaria a utilizar.e.- Especificar el plan de proceso.
El material de la pieza ser fundicin nodular perltica, y se debe obtener un acabado superficial de 0.8 micras.
EJERCICIO: FRESADO DE UNBLOQUE DE SOPORTE
-
BLOQUE SOPORTE
Acabado Superficial: 0.8 micras Acotaciones en: pulg.
-
a.- El material en bruto a utilizar es una barra fundida de 6 m. Se requieren ngulosde salida de 1, y sobreespesores de 0.5 mm. El bosquejo de la geometra del material en bruto se indica en la figura.
SOLUCIN
-
b.- Una vez determinado y dibujado el perfil exacto de la pieza, se realizan los siguientes clculos:Area Frontal de la pieza maquinada = 3.3477 pulg2Area Frontal de la pieza fundida = 3.7259 pulg2
Estos datos se calculan con la ayuda de Auto-CAD.Volumen en 1 pulg de largo:
Maquinado = 3.3477 pulg3Fundicin = 3.7259 pulg3
Porcentaje de Desperdicio = { (3.7259 - 3.3477) / 3.7259 } * 100% = 10.15%
-
El corte de la barra con fresa de disco (genera un desperdicio adicional).
Insertos: Calidad SMAGeometra SPKN 1904 EP
Para las ranuras se usa geometra especial a pedido:Ranura superfior-inferior: 1/8 * 0.1875Ranuras laterales 5/32 * 0.375
c.- Herramientas a utilizar: Dos tipos de fresas de forma:
* La fresa indicada en la fig. 4-Apara las partes superiores e inferiores, con un dimetro de 80 mm, y z = 18.9 x 80 x cos45
80 + 4 x 4.93se toma z = 11
donde D = 80r = 45ar = 4.93
* La fresa indicada en la fig. 4-Bpara los costados.
= 10.72
-
d.- Mquina a utilizar:Mquina Transfer
Potencian = 398 m/mins = 201 mm/min5 cabezales monohusillo
e.- El plan de proceso correspondiente se anexa a estos datos.Operacin 10:
ar = 0.1722 = 4.3738 mmaa = 2.8195 = 71.62 mmsz = 0.2 mm/diente v = 100 m/min n = (1000 * 100) / (p * 80) = 398 r.p.m.s = 0.2 * 11 * 398 = 875.6 mm/min.Sin embargo, de acuerdo al acabado superficial deseado,
sn < 4 * 80 * 0.0008 = 0.506s = 0.506 * 398 = 201 mm/minsz = 0.506 / 11 = 0.046
hm = 0.046 / (80 / 4.3738) = 0.010 De aqu, Fp = 1.5Potencia=(71.62 * 4.3738 * 201 * 1.5*1.10) / (1000 * 31 * 0.7) = 4.785 KWTiempo = (6000 + 80 + 4) / 201 = 30.26 min
Operacin 20:ar = 0.2347 = 5.96 mmaa = 2.6857 = 68.21 mmPotencia = (68.21 * 5.96 * 201 * 1.5*1.10) / (1000 * 31 * 0.7) = 6.2 KWTiempo = (6000 + 80 + 4) / 201 = 30.26 min
Operacin 30:ar = 0.1941 = 4.93 mmaa = 2.4375 = 61.91 mmPotencia = (61.91 * 4.93 * 201 * 1.5*1.10) / (1000 * 31 * 0.7) = 4.66 KWTiempo = (6000 + 80 + 4) / 201 = 30.26 min
Husillo horizontal para op 10 P=4.785Husillo vertical para op 20 P = 6.22 husillos verticales para op 30 P = 2x4.66
-
TAREA
1.- Checar el desperdicio en % con 1 2 mm de sobrespesor
2.- Checar el desperdicio en % considerando tambin los cortes transversales
3.- Especificar la fresa para los cortes transversales
4.- Calcular los parmetros y el tiempo para la operacin 40
5.- Realizar el plan de proceso para produccin unitaria (ver figuras mas abajo y disear el sistema de sujecin)
-
EJERCICIO
Aplicar las mismas preguntas del ejercicio anterior para elbloque 1 que se presenta. Adicionalmente para cada operacinse requiere conocer el sistema de sujecin de la pieza
Material: Acero AISI 1035
-
EJERCICIOLa pieza mostrada en la figura de la siguiente pgina requiereser producida en gran serie. Se usar una preforma y lassuperficies que requieren maquinado son:
La base inferior, el agujero ovalado (superficie interna ysuperficie superior), la cola de milano. Acabado superficial =
0.8 micras
Se pide:
a) Especificar a detalle la geometra y el proceso del que proviene el material en bruto a utilizarb) Calcular el % de desperdicioc) Especificar las herramientas de corted) Especificar y hacer un bosquejo de los dispositivos de sujecine) Especificar las mquinas-herramientasf) Disear el plan de proceso
-
M.- Superficie a maquinarcon acabado Ra=4mm
M
MM
M
M
Portadafresado.pdf