Procesos de mecanizado mediante el usó de taladro y la fresadora.

2020

Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” Extensión Valencia

PROCESOS DE MECANIZADO MEDIANTE EL ÚSO DEL TALADRO. Revista Digital.

Aunque la tecnología actual ha incorporado taladros industriales sumamente sofisticados, la versión moderna del primitivo taladro es una herramienta muy apetecida tanto por carpinteros como por mecánicos y operarios de mecanizado, ya que, además del perforado usual permiten realizar tareas tan numerosas como escariado, roscado, redoblonado, avellanado y rectificado.

Robert Brizuela

Revistas

C.I: 28.138.009

N#: 3

Escuela: 46

06/07/2020

HISTORIA DEl TALADRO.

Los

orígenes

del taladro son antiquísimos, desde el momento en que el hombre primitivo usaba elementos puntiagudos (posiblemente rocas) que hacía girar entre sus manos para hacer agujeros en materiales como huesos, cuernos, caparazones y marfil.

Con el paso del tiempo, las rocas dieron lugar a las varillas, y más tarde aparecieron los taladros de arco usados durante siglos por los babilonios y egipcios para hacer fuego y realizar trabajos en madera y piedra.

A medida que surgía la necesidad de lograr mayor torque para efectuar perforaciones más extensas y profundas comenzó el auge de la barrena y los antiguos taladros por impacto, posteriormente accionados por norias o molinos eólicos. Por su parte, los adelantos de la Era Moderna vieron la aparición de las prensas taladradoras, consistentes en máquinas capaces de elevarse o bajarse sobre un material, permitiendo menor fuerza por parte del usuario, y que serían el prototipo de los actuales taladros estacionarios y sus diversas variantes.

Con la irrupción del motor eléctrico surgió el primer taladro eléctrico, patentado en Australia a fines del siglo XIX. Rápidamente le siguieron el primer taladro eléctrico portátil en 1895, que fue perfeccionado por otro que patentó la firma estadounidense Black & Decker en 1917. Como si fuera un híbrido entre un revólver y una herramienta, este taladro inventado hace 100 años incorporaba una empuñadura y un gatillo, diseño que, como podemos apreciar en la figura de abajo, ya se acercaba al aspecto actual y que daría origen, de ahí en más, a la gran revolución de los taladros eléctricos portátiles.

Taladro manual con hilo.

Taladro columna antiguo.

Taladro de mano antiguo.

¿Qué es un Taladro?

El taladro fue concebido originalmente como una herramienta giratoria a la que se acopla un elemento de corte (broca) para efectuar perforaciones en madera, metal, plástico y otros materiales. Sin embargo, la tecnología moderna ha avanzado más allá de estas funciones básicas para redundar

en

versatilidad,

gracias

a

la

Taladro Bosch perforando madera.

incorporación de diversos accesorios o al diseño de nuevas variantes de herramientas. Hoy en día, por lo tanto, un taladro también sirve para atornillar/desatornillar elementos de sujeción, lijar, afilar y esmerilar superficies, y hasta para mezclar pintura o mortero. Y sus modelos y aplicaciones pueden comprender desde una simple y pequeña barrena similar a un sacacorchos hasta una torre de perforación de pozos petroleros, abarcando en las medias disciplinas tan disímiles como la medicina o la industria aeroespacial.

Precisamente por este amplio abanico de prestaciones,

es

importante

destacar

que

aunque muchos fabricantes incluyen su gama de

nuevas

variantes

(por

atornillado/destornillador,

ejemplo, martillos

demoledores, llaves de impacto y mezcladores de pintura) en su catálogo de taladros, este artículo, a los efectos de no confundir al lector, solo cubrirá los taladros destinados a su finalidad primaria, es decir, perforar orificios.

Esta aclaración es necesaria porque, como expresamos arriba, si bien puede usarse un taladro para atornillar/desatornillar un elemento de sujeción o mezclar pintura, no puede usarse un atornillador/destornillador o una llave de impacto para perforar un agujero.

Taladro de banco perforando metal

Taladros con diferentes tipos de brocas y mechas

Clasificación Existen varias maneras de clasificar la numerosa familia de los taladros actuales, en función de una serie de parámetros. El siguiente gráfico muestra los grupos más representativos.

Tipos de taladros.

De lejos, los más conocidos por los aficionados y profesionales de las herramientas son: los taladros eléctricos con y sin cable, el rotomartillo y el taladro percutor.

Sin embargo, existen muchos otros taladros que son sumamente útiles según la aplicación a la que están destinados. Por lo tanto, teniendo como base la clasificación de la figura de arriba, ahora vamos a describir los tipos y usos de algunos de esos taladros, en orden creciente de complejidad y costo, para conocerlos y orientarnos, en todo caso, sobre cuál es el más adecuado para nuestra tarea.

Taladros accionados sin fuerza motriz.

Si bien hoy en día son pocos los fabricantes que los ofrecen, estos viejos taladros manuales han resistido el paso de los siglos y, en versiones modernizadas, aún cautivan a un público poco pretensioso, especialmente atraído por su muy bajo costo.

El siguiente gráfico presenta los ejemplos portátiles más comunes: Herramienta

Descripción.

Berbiquí

Es la herramienta antecesora del taladro y prácticamente está hoy día en desuso salvo en algunas carpinterías antiguas.

Barrena

Pieza metálica de corte que crea orificios en diversos materiales cuando se coloca en una herramienta como taladro, berbiquí u otra máquina afín. Su función es quitar el material y formar una cavidad cilíndrica. En otros países de habla española se emplea el término broca.

Taladro de Mano

Taladro de mano. Es una evolución del berbiquí y cuenta con un engranaje que multiplica la velocidad de giro de la broca al dar vueltas a la manivela. Su nombre se debe por la utilización de la mano del operario como fuente de energía para accionarlo. En la edad de bronce se utilizaron formas primitivas de taladros y sierras.

Taladro de pecho

Es una variante del taladro de mano pero el mango es un aditamento que permite ejercer mucha mayor presión sobre la broca, ya que se puede aprovechar el propio peso apoyando el pecho sobre él.

Imagen

Taladros accionados con fuerza motriz.

La incorporación de diversas formas de energía para accionar los taladros, particularmente los motores eléctricos, trajo consigo una revolución en materia de comodidad, eficiencia, precisión y calidad de los orificios realizados. Pero no sólo eso: también les confirió otras funciones, como las de pulir, atornillar o lijar superficies según los distintos tipos de brocas o accesorios acoplados al taladro.

Veamos entonces los detalles de los diversos taladros accionados por fuerza motriz, separándolos según su tamaño.

A. Taladros portátiles Este gran grupo abarca, además de otros, todos los taladros más populares que mencionamos más arriba y que tratamos ampliamente en De Máquinas y Herramientas. Los taladros portátiles que funcionan con fuerza motriz pueden ser de dos tipos: eléctricos o neumáticos. A su vez, los eléctricos se dividen en dos clases: taladros eléctricos con cable y eléctricos a batería. Por lo tanto, vamos a retomar brevemente cada uno de estos para señalar sus aplicaciones principales.

1. Taladro eléctrico con cable Fue el primer taladro eléctrico y mantiene su innegable popularidad al día de hoy. Para funcionar requiere un suministro constante de energía de un tomacorriente, por lo que es muy potente y proporciona un amplio torque. El diseño más común de los taladros con cable es con empuñadura de tipo pistola, que facilita el uso de la herramienta. El taladro eléctrico con cable admite varios tipos de broca y está destinado a perforar madera, fibra de vidrio, mampostería ligera, metal, drywall y plástico

Taladros Eléctricos comunes de cable.

Taladro Eléctrico con Cable perforando hormigón.

2. Taladro eléctrico sin cable o inalámbrico Tiene un diseño similar al taladro con cable, con la diferencia que funciona con baterías y es mucho más liviano. La principal ventaja que presenta es la movilidad que ofrece al usuario, pudiendo usarse en áreas remotas que carecen de un tomacorriente cercano. Además, al ser más liviano que un taladro con cable, es más fácil de usar y transportar, y causa menos fatiga tras un uso intensivo.

Los tipos de baterías usadas en un taladro inalámbrico son de níquel-cadmio (más baratas y más pesadas) y las de iones de litio (más costosas y más livianas). Generalmente, un taladro eléctrico sin cable no es tan adecuado para trabajos de perforación en materiales duros, como mampostería o láminas metálicas gruesas. No obstante, destaca un excelente desempeño en madera, láminas metálicas delgadas, drywall, fibra de vidrio y plástico.

Taladro Inalámbrico perforando madera.

Taladro Inalámbrico con Baterías.

3. Taladro percutor Precisamente, las perforaciones en materiales duros tienen otros protagonistas de mucha mejor performance que el taladro convencional y que funcionan con un mecanismo diferente: el de rotación y percusión (o impacto). Una de las herramientas que pertenece a esta categoría es el taladro percutor, el cual somete a la broca a una acción de golpeteo, como si se tratara de un cincel, a medida que esta gira, permitiendo pulverizar el material duro mientras avanza a través de este.

El taladro percutor está especialmente indicado para hacer agujeros de hasta 20 mm de diámetro en acero, baldosas, ladrillos, piedra, mampostería y hormigón no reforzado. Se presenta en modelos con cable e inalámbricos, y es la herramienta perfecta para el aficionado o entusiasta del bricolaje con mayores demandas o para el personal de mantenimiento ocasional.

Taladro percutor inalambrico.

Taladro Percutor con cable.

4. Taladro Roto-martillo Cuando hace falta una herramienta aún más poderosa, pesada y capaz de perforar orificios de hasta 50 mm de diámetro, entonces debemos buscar un roto-martillo. Su funcionamiento también se basa en un movimiento combinado de rotación y percusión, sólo que esta vez la percusión se realiza mediante un mecanismo neumático provisto de un pistón y un cilindro para producir mayor fuerza de martilleo. Por su gran potencia, el rotomartillo se fabrica únicamente en su versión con cable y es la herramienta elegida cuando se trata de perforar hormigón duro y/o reforzado. Por eso, el usuario típico de un rotomartillo es aún más exigente, tal como un profesional de la construcción o un operario dedicado exclusivamente a trabajos en hormigón.

Rotomartillo perforando cerámica.

Rotomartillo.

5. Taladro neumático Cuando la energía que alimenta un taladro no es eléctrica, sino que está provista por aire comprimido, entonces hablamos de un taladro neumático. El aspecto de los taladros neumáticos no es muy diferente del de los eléctricos, aunque en lugar de tener un cable, cuentan con un puerto para conectar la manguera de aire comprimido, y también están disponibles en diseños de mango tipo pistola o mango recto. A menos que se cuente con un compresor en el hogar, es improbable que un aficionado al bricolaje pueda hacer uso de un taladro neumático. En cambio, esta herramienta es mucho más común en talleres mecánicos o de chapa y pintura. Por ejemplo, con los accesorios adecuados, un taladro neumático podría realizar las siguientes funciones en un taller de chapa y pintura: desgrapado de puntos de soldadura por resistencia, taladrado para soldadura por puntos MIG/MAG a tapón, taladrado sobre materiales plásticos, o eliminación de pinturas, protectores de bajos, masillas y selladores, restos de adhesivos estructurales y adhesivos de molduras embellecedoras.

Taladro Neumático.

Taladro Neumático de Construcción.

Ventajas de los siguientes taladros mostrados: La principal ventaja de un taladro con velocidad lenta es que es más efectivo para taladrar metal con diámetros de broca grandes. Perforar metal produce mucha fricción y ésta, a su vez, calor.

Si la broca se calienta excesivamente, ésta pierde el filo, se quema, y ya no corta bien.

Es portátil, gracias a su batería, no se presentarán problemas como; no encontrar un contacto o que el cable sea muy cortó para el área donde lo vamos a utilizar. Es recargable obtiene su energía de las baterías. Por lo general, vienen con dos baterías, cargador inteligente algunos modelos cuentan con cargadores inteligentes que permiten ver el avance de la carga y, al llegar al 100% éste se apaga evitando la sobrecarga y con ello, daños en nuestro aparato, es ligero y fácil de manejar Para eso existe el taladro percutor, que además del movimiento giratorio normal de ese tipo de herramientas, también aporta un vaivén hacia adelante y hacia atrás para lograr su objetivo sin que el operador aplique mayor fuerza.

Los diferentes accesorios que hoy acompañan al taladro lo vuelven una herramienta muy versátil. Sirve para fresar, atornillar o lijar, dependiendo de la extensión que se le coloque. Por ello, es importante determinar qué tarea se realizará para escoger el taladro correcto y los equipos que lo acompañarán.

B. Taladros estacionarios o máquinas taladradoras

¿Qué es un taladro de banco?

El taladro es una máquina herramienta donde se mecanizan la mayoría de los agujeros que se hacen a las piezas en los talleres mecánicos. Destacan estas maquinas por la sencillez de su manejo.

Tienen dos movimientos: El de rotación de la broca que le imprime el motor eléctrico de la máquina a través de una transmisión por poleas y engranajes, y el de avance de penetración de la broca, que puede realizarse de forma manual sensitiva o de forma automática, si incorpora transmisión para hacerlo.

La numerosa familia de los taladros cuenta con un miembro de lujo, tan robusto como servicial: el taladro de banco, también conocido como taladro vertical o de columna, prensa taladradora o taladro de pedestal. Diseñado como máquina estacionaria que puede montarse sobre una mesa de trabajo o directamente sobre el piso si su tamaño es mayor, es la herramienta ideal para talleres, industrias pequeñas o incluso el hogar.

Partes de Taladro de Banco.

Taladro de Columna portátil.

Taladro de Columna.

Tipos de máquinas taladradoras Las máquinas taladradoras se pueden reunir en seis grupos separados: 1.

2.

3.

4.

5.

6.

Taladradoras sensitivas Taladradoras de columnas Taladradoras radiales Taladradoras de torreta Taladradora de husillos múltiples Centros de mecanizado CNC.

Son varias las ventajas que reúne un taladro de banco frente a un taladro manual, entre ellas: 1. Exactitud: son mucho más exactos. Pueden perforar un orificio perfectamente alineado con el ángulo preciso que se necesita.

2. Velocidad: Si nuestro trabajo consiste en perforar varios agujeros, por ejemplo, sobre una placa de madera o metal, un taladro de banco no sólo realiza la tarea de manera más rápida, sino también más simple.

3. Potencia: Un taladro manual tiene una potencia muy limitada, mientras que uno de banco tiene una velocidad variable que permite un mejor control para el usuario.

4. Precisión: Pueden perforar un agujero a la profundidad precisa y en el ángulo preciso, ya que el ángulo del husillo se fija en relación con la mesa, permitiendo que los agujeros se perforen de modo preciso y repetitivo.

5. Seguridad: un taladro manual puede deslizarse fácilmente en la mano del usuario. Por el contrario, un taladro de banco proporciona más estabilidad para la pieza de trabajo, ya que la mesa permite que una morsa o abrazadera ubique y ajuste firmemente la pieza, haciendo que la operación sea mucho más segura.

Madera

Hormigón

Placa de metal

TALADRADORA SENSITIVAS Corresponden a este grupo las taladradoras de accionamiento eléctrico o neumático más pequeñas. La mayoría de ellas son portátiles y permiten realizar agujeros de pequeño diámetro y sobre materiales blandos.

Básicamente tienen un motor en cuyo eje se acopla el porta-brocas y son presionadas en su fase trabajo con la fuerza del operario que las maneja. Pueden tener una sola o varias velocidades de giro.

Hay pequeñas taladradoras sensitivas que van fijas en un soporte de columna con una bancada para fijar las piezas a taladrar. Las taladradoras sensitivas portátiles son muy usadas en tareas domésticas.

Taladradora Sensitiva

TALADRADORA DE COLUMNA Estas máquinas se caracterizan por la rotación de un husillo vertical en una posición fija y soportada por un bastidor de construcción, tipo C modificado. La familia de las máquinas taladradoras de columna se compone de la taladradora de columna con avance regulado por engranajes, la taladradora de producción de trabajo pesado, la taladradora de precisión, y la taladradora para agujeros profundos.

Taladradora de Columna

TALADRADORA RADIALES Estas máquinas se identifican por el brazo radial que permite la colocación de la cabeza a distintas distancias de la columna y además la rotación de la cabeza alrededor de la columna. Con esta combinación de movimiento de la cabeza, se puede colocar y sujetar el husillo para taladrar en cualquier lugar dentro del alcance de la máquina, al contrario de la operación de las máquinas taladradoras de columna, las cuales tienen una posición fija del husillo. Los taladros radiales son considerados como las taladradoras más eficientes y versátiles. Estas máquinas proporcionan una gran capacidad y flexibilidad de aplicaciones a un costo relativamente bajo. Además, la preparación es rápida y económica debido a que, pudiéndose retirar hacia los lados tanto el brazo como la cabeza, por medio de una grúa, se pueden bajar directamente las piezas pesadas sobre la base de la máquina.

Los taladros de columna de avance por engranaje son característicos de esta familia de máquinas y se adaptan mejor para ilustrar la nomenclatura.

Taladradora Radial

TALADRADORA DE TORRETA Con la introducción del Control Numérico en todas las máquinas – herramientas, las taladradoras de torreta han aumentado su popularidad tanto para series pequeñas como para series de gran producción porque hoy día la mayoría de estas máquinas están reguladas por una unidad CNC. Estas máquinas se caracterizan por una torreta de husillos múltiples. La taladradora de torreta permite poder realizar varias operaciones de taladrado en determinada secuencia sin cambiar herramientas o desmontar la pieza.

Las aplicaciones más comunes de este tipo de máquinas son para eliminar el cambio de herramientas para una secuencia de operaciones.

Aunque las máquinas taladradoras de husillos múltiples todavía se fabrican, están cediendo rápidamente su popularidad a las máquinas taladradoras de torreta accionadas por control numérico que pueden llevar un almacén de herramientas bastante grande.

Los componentes básicos de la máquina, excepto la torreta, son parecidos a los de las máquinas taladradoras de columna.

Taladradora de husillos Múltiples

CENTROS

DE

MECANIZADO

CNC La instalación masiva de centros de mecanizado CNC en las industrias metalúrgicas ha supuesto un gran revulsivo en todos los aspectos del mecanizado tradicional.

Taladradora Torreta

TALADRADORA MULTIPLES

DE

HUSILLOS

Las máquinas estándar de husillos múltiples: se componen de dos o más columnas, cabezas y husillos estándar, montados sobre una base común. Los taladros de husillos múltiples facilitan la ejecución de una secuencia fija de las operaciones de taladrado por medio del desplazamiento de la pieza de estación en estación a lo largo de la mesa.

Un centro de mecanizado ha unido en una sola máquina y en un solo proceso tareas que antes se hacían en varias máquinas, taladradoras, fresadoras, mandriladores, etc, y además efectúa los diferentes mecanizados en unos tiempos mínimos antes impensables debido principalmente a la robustez de estas máquinas a la velocidad de giro tan elevada que funciona el husillo y a la calidad extraordinaria de las diferentes herramientas que se utilizan.

Así que un centro de mecanizado incorpora un almacén de herramientas de

diferentes operaciones que se pueden efectuar en las diferentes caras de las piezas cúbicas, con lo que con una sola fijación y manipulación de la pieza se consigue el mecanizado integral de las caras de las piezas,

con lo que el tiempo total de mecanizado y precisión que se consigue resulta muy valioso desde el punto de vista de los costes de mecanizado, al conseguir más rapidez y menos piezas defectuosas.

Maquina Taladradora CNC

Maquina Taladradora CNC

TIPOS DE BROCAS. La broca es una herramienta metálica de corte que crea orificios circulares en diversos materiales cuando se coloca en una herramienta mecánica como taladro, berbiquí u otra máquina.

Su función es formar un orificio o cavidad cilíndrica.

El utilizar la broca adecuada a cada material es imprescindible no solo para que el trabajo sea más fácil y con mejor resultado, sino incluso para que pueda hacerse. Por ejemplo, con una broca de pared o de madera, jamás podremos taladrar metal, aunque sin embargo, con una de metal podremos taladrar madera pero no pared. Pero en cualquier caso, lo mas conveniente es utilizar siempre la broca apropiada a cada material. En cuanto a calidades, existen muchas calidades para un determinado tipo de broca según el método de fabricación y el material del que esté hecha.

Los principales tipos de brocas para aficionados al bricolaje son los siguientes: 1.- BROCAS PARA METALES. Sirven para taladrar metal y algunos otros materiales como plásticos por ejemplo, e incluso madera cuando no requiramos de especial precisión. Están hechas de acero rápido (HSS), aunque la calidad varía según la aleación y según el método y calidad de fabricación: existen principalmente las siguientes calidades: a) HSS LAMINADA. b) HSS RECTIFICADA. c) HSS TITANIO RECTIFICADA. d) HSS COBALTO RECTIFICADA.

2.- BROCAS DE TRES PUNTAS PARA MADERA. Son las más utilizadas para taladrar madera y suelen estar hechas de acero al cromo-vanadio. Existen con diferentes filos, pero no hay grandes diferencias en cuanto a rendimiento.

BROCAS PLANAS O DE PALA PARA MADERA. Cuando el diámetro del orificio que queremos practicar en la madera es grande, se recurre a las brocas planas, pues permiten poder introducirlas en el porta-brocas del taladro, ya que el vástago no varía de tamaño.

BROCAS LARGAS PARA MADERA. Para hacer taladros muy profundos en madera se utilizan unas brocas especiales con los filos endurecidos, y con una forma que permite una perfecta evacuación de la viruta.

BROCAS EXTENSIBLES PARA MADERA. Es un tipo de broca que permite la regulación del diámetro del taladro a realizar dentro de unos límites. Su utilización es hoy en día más bien escasa.

BROCAS DE AVELLANAR. Sirven para el embutido en la madera de tornillos de cabeza avellanada. Se utilizan después de haber hecho el orificio para el tornillo con broca normal. Para madera las hay manuales (con mango). Si se utilizan con taladro eléctrico es muy recomendable utilizar un soporte vertical.

BROCAS FRESA PARA BISAGRAS DE CAZOLETA. Se utilizan para hacer el orifico ciego en el interior de las puertas donde encajará la bisagra de cazoleta. Es imprescindible utilizar un soporte vertical o un taladro de columna.

4.- BROCAS PARA VIDRIO. Son brocas compuestas de un vástago y una punta de carburo de tungsteno (widia) con forma de punta de lanza. Se utilizan para taladrar vidrio, cerámica, azulejos, porcelana, espejos, etc.

3.- BROCAS ESTÁNDAR PARA PAREDES. Se utilizan para taladrar paredes y materiales de obra exclusivamente. No valen para metales ni madera. Tienen una plaquita en la punta de metal duro que es la que va rompiendo el material. Pueden usarse con percusión: Existen básicamente dos calidades:

LAMINADA TUNGSTENO.

CON

PLAQUITA

DE

CARBURO

DE

FRESADA CON PLAQUITA DE CARBURO DE ALTO RENDIMIENTO.

BROCAS LARGAS PARA PAREDES: Son como las anteriores, pero mucho más largas. Se utilizan para atravesar paredes y muros, y como suelen usarse con martillos percutores y por profesionales, la calidad suele ser alta. Tienen una forma que permite una mejor evacuación del material taladrado.

Broca metal alta velocidad: Para perforar metales diversos, fabricadas en acero de larga duración; las medidas más usuales son: 1/16 5/64 3/32 7/64 1/8 9/64 5/32 11/64 3/16 13/64 7/32 15/32 1/4 5/16 y 3/8. Están hechas de titanio.

Brocas para perforar hormigón: Brocas para perforar hormigón y materiales pétreos normalmente fabricadas en acero al cromo con puntas de carburo de tungsteno algunas de valor más elevado tienen zancos reducidos para facilitar introducirlas en taladros más pequeños y para evitar los giros cuentan con el mismo zanco en forma de triángulo denominado «p3 antiderrapante» y acabados color cobalto; las medidas más comunes son: 3/16*6 1/4*4 1/4*6 1/4*12 5/16*4 5/16*6 5/16*12 3/8*5 3/8*6 3/8*12 1/2*6 1/2*12.

Brocas para perforar piezas cerámicas y vidrio: Fabricadas en carburo de tungsteno para facilitar la perforación de piezas cerámicas y vidrio, y carentes de la hélice ya que solo es el diamante montado sobre el zanco; las medidas más comunes son: 1/8 3/16 1/4 5/16 3/8 ½.

Brocas de centrar

Brocas helicoidales para: (de izquierda a derecha) madera, pared/hormigon, metal.

Instituto Universitario Politécnico 2020

“Santiago Mariño” Extensión Valencia.

PROCESOS DE MECANIZADO MEDIANTE EL ÚSO DE LA FRESADORA. Revista Digital.

Aunque la tecnología actual ha incorporado taladros industriales sumamente sofisticados, la versión moderna del primitivo taladro es una herramienta muy apetecida tanto por carpinteros como por mecánicos y operarios de mecanizado, ya que, además del perforado usual permiten realizar tareas tan numerosas como escariado, roscado, redoblonado, avellanado y rectificado.

Robert Brizuela

Revistas

C.I: 28.138.009

N#: 3

Escuela: 46

06/07/2020

HISTORIA DE LA FRESADORA. 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. Esta máquina se conserva en el Mechanical Engineering Museum de Yale. En la década de 1830, la empresa Gay & Silver construyó una fresadora que incorporaba el mecanismo regulación vertical y un soporte para el husillo portaherramientas.

En 1848 el ingeniero americano Frederick. W. Howe diseñó y fabricó para la empresa Robbins & Lawrence la primera fresadora universal que incorporaba un dispositivo de 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 fresadoras verticales. Concretamente, en el museo Conservatoire National des Arts et Métiers de París, se conserva una fresadora vertical construida en 1857.

La primera fresadora universal equipada con plato divisor que permitía la fabricación de engranajes rectos y helicoidales fue fabricada por Brown & Sharpe en 1853, por iniciativa y a instancias de Frederick W. Howe, y fue presentada en la Exposición Universal de París de 1867. En 1884 la empresa americana Cincinnati construyó una fresadora universal que incorporaba un carnero cilíndrico posicionado axialmente. En 1874, el constructor francés de máquinas-herramienta Pierre Philippe Huré diseñó una máquina de doble husillo, vertical y horizontal que se posicionaban mediante giro manual. En 1894 el francés R. Huré diseñó un cabezal universal con el que se pueden realizar diferentes mecanizados con variadas posiciones de la herramienta. Este tipo de cabezal, con ligeras modificaciones, es uno de los accesorios más utilizados actualmente en las fresadoras universales. En 1938 surge la compañía Bridgeport Machines, Inc. en Bridgeport, Connecticut, la cual en las décadas posteriores se hace famosa por sus fresadoras verticales de tamaño pequeño y mediano.

¿Qué es una maquina fresadora?

Una fresadora es una máquina herramienta utilizada 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.

Fresadora Horizontal

Inventadas a principios del siglo XIX, las fresadoras se han convertido en maquinas básicas en el sector del mecanizado. Gracias a la incorporación del control numérico, son las maquinas herramientas más polivalentes por la variedad de mecanizados que pueden realizar y la flexibilidad que permiten en el proceso de fabricación. La diversidad de procesos mecánicos y el aumento de la competitividad global han dado lugar a una amplia variedad de fresadoras que, aunque tienen una base común, se diferencian notablemente según el sector industrial en el que se utilicen.2 Asimismo, los progresos técnicos de diseño y calidad que se han realizado en las herramientas de fresar, han hecho posible el empleo de parámetros de corte muy altos, lo que conlleva una reducción

Fresadora Manual Antigua

drástica de los tiempos de mecanizado.

Mediante el fresado se pueden mecanizar los más diversos materiales, como madera, acero, fundición de hierro, metales no férricos y materiales sintéticos, superficies planas o curvas, de entalladura, de ranuras, de dentado, etc. Además, las piezas fresadas pueden ser desbastadas o afinadas. 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.

Tipos de fresadoras.

Las fresadoras se clasifican por la orientación del eje de corte con respecto a su pieza de trabajo y su grado de movimiento. Según su orientación tenemos Verticales, Horizontales y Universales.

Fresadora Vertical: La fresadora en la que el eje del husillo es perpendicular a la mesa de trabajo se denomina fresadora vertical.

Fresadora Horizontal: En la fresadora horizontal, el eje de rotación del husillo está horizontal a la mesa.

Fresadora Horizontal Universal: Una fresadora horizontal universal difiere del tipo horizontal simple porque tiene una mesa de trabajo giratoria, que permite que la mesa se mueva 45 grados desde la posición horizontal estándar. Este movimiento de la pieza de trabajo permite operaciones de fresado angular o helicoidal más sencillas.

Fresadoras CNC: El control numérico se puede definir como una forma de automatización programable en la que el proceso se controla mediante números, letras y símbolos. En el caso de las máquinas herramienta, como por ejemplo la fresadora, esta automatización programable se utiliza para llevar a cabo el funcionamiento de la máquina.

Las fresadoras por control numérico (CNC) son aquellas en las que el proceso de mecanizado de las piezas por la máquina se hace mediante la interpretación de un código alfanumérico o programa.

CNC = Control Numérico Computarizado.

Introducción del control numérico Las primeras fresadoras se automatizaban manual o mecánicamente, pero los avances tecnológicos han llevado al desarrollo del Control Numérico Computacional para automatizar los procesos de las máquinas.

El primer desarrollo en el área del control numérico por computadora (CNC) lo realizó el inventor norteamericano John T. Parsons (Detroit 1913-2007)7 junto con su empleado Frank L. Stulen, en la década de 1940. El concepto de control numérico implicaba el uso de datos en un sistema de referencia para definir las superficies de contorno de las hélices de un helicóptero.

Se requiere un programa para operar la fresadora, programa que se puede generar manualmente o usando el software de Diseño asistido por computadora / Fabricación asistida por computadora (CAD / CAM). Una vez escrito el programa, donde se especifica lo que queremos, la fresadora hace prácticamente sola el trabajo de mecanizado de la pieza.

Existen varios lenguajes de programación CNC para fresadoras, todos ellos de programación numérica, entre los que destacan el lenguaje normalizado internacional ISO y los lenguajes HEIDENHAIN, Fagor y Siemens. Para desarrollar un programa de CNC habitualmente se utilizan simuladores que, mediante la utilización de una computadora, permiten comprobar la secuencia de operaciones programadas.

La aplicación de sistemas de control numérico por computadora en las máquinas-herramienta permite aumentar la productividad respecto a las máquinas convencionales y ha hecho posible efectuar operaciones de conformado que son imposibles de realizar con un elevado grado de precisión dimensional en máquinas convencionales, por ejemplo la realización de superficies esféricas. El uso del control numérico incide favorablemente en los costos de producción al propiciar la reducción del número de tipos de máquinas utilizadas en un taller de mecanizado, manteniendo o mejorando su calidad.

Partes de Una Fresadora La mayoría de las fresadoras tienen motores de accionamiento eléctricos autónomos, sistemas de refrigeración, velocidades variables del husillo y alimentadores de mesa accionados por electricidad.

Veamos

con

una

imagen

las

partes

principales

de

cualquier

fresadora:

Aquí te dejamos un video donde puedes ver todas las partes y como funciona una fresadora para el mecanizado de una pieza.

Base: La bancada o base beneficios cediendo el apoyo correspondiente de la fresadora en el piso.

Cuerpo: El bastidor o cuerpo posee figura de columna y tiene apoyo sobre la base, en ocasiones ambas son parte de la misma pieza. Normalmente la columna y la base tienen una fundición estabilizada y aleada. En la parte frontal de la columna están unas guías rectificadas y templadas qué sirven para el movimiento de la consola y los mandos sirven para el control de la máquina y el accionamiento.

Base.

Consola: Se traslada verticalmente encima de las vías del cuerpo y funciona como sujeción en la mesa.

Carro transversal: Sirve de soporte para la mesa, permite el movimiento transversal y longitudinal de esta encima de la consola.

Mesa: Posee una superficie ranurada encima de la cual se ata la pieza a trabajar. Esta mesa se coloca encima de dos carros a modo de soporte, estos posibilitan el movimiento transversal y longitudinal de la mesa encima de la consola.

Puente: Está apoyado en voladizo encima del bastidor y tiene unas lunetas que sirven de soporte al eje portaherramientas.

En la parte de arriba del puente hay uno o más tornillos de cáncamo que movilizan la máquina.

Eje de la herramienta: El portafresas o portaherramientas es el soporte de la herramienta que transfiere el movimiento de rotación del mecanismo de accionamiento que se encuentra dentro del bastidor. Este tiene la costumbre de ser acero aleado al cromoMesa.

vanadio en las herramientas.

CPU: Esta es la unidad central de proceso que tiene la máquina cuya función consiste en manejar los accionamientos rotativos a través de los cuales los servomotores tienen la posibilidad de cambiar su velocidad siguiendo un rango continuo.

Operaciones de Fresado con la Fresadora Veamos las 15 operaciones que más se trabajan con una máquina fresadora: 1. Fresado frontal: Esta operación hace superficies planas en la cara de la pieza de trabajo. Esta operación de mecanizado se realiza en las superficies que son perpendiculares al eje de la cuchilla. La operación se realiza con la fresa frontal montada en el eje de la máquina.

2. Fresado lateral: Es el proceso de mecanizado el que produce una superficie vertical plana en los lados de una pieza de trabajo. Esta operación se realiza utilizando una fresa de corte lateral.

3. Fresado plano: Es un proceso de fresado de superficies planas manteniendo el eje del cortador paralelo a la superficie que se está fresando. También se llama fresado de superficie o fresado de losa. Una fresadora plana se usa para el fresado simple.

4. Fresado Straddle: Es un proceso en el que se utilizan dos fresas laterales para mecanizar dos lados opuestos de una pieza de trabajo simultáneamente. La operación de fresado a horquilla se muestra en la figura que se proporciona a continuación.

5. Fresado angular: Es un proceso de fresado de superficies planas que no son Paralelas ni perpendiculares al eje de la fresa. También se llama fresado de ángulo. Se utiliza una fresa de ángulo único para realizar esta operación.

6. Fresado de pandillas: Es el proceso de mecanizado en el que dos o más fresas se utilizan juntas para realizar diferentes operaciones de fresado simultáneamente. En el fresado de pandillas, los cortadores están montados en el árbol.

7. Molienda de la forma: Es el proceso de mecanizado de un contorno especial (contorno) compuesto por curvas, líneas rectas, o completamente de curvas, en un solo corte. Para realizar esta operación, se utilizan fresas formadas al contorno que se va a cortar. Esta operación se lleva a cabo utilizando fresas de redondeo convexo, cóncavo y de esquina.

8. Molienda de perfiles: Esta operación de fresado se usa para cortar un perfil en la pieza de trabajo.

9. Fin de fresado: Es el proceso de producir superficies planas que pueden ser horizontales, verticales y en cualquier ángulo teniendo como referencia la mesa de trabajo. Las fresas de extremo se usan para realizar esta operación.

10.

Sierra de fresado: Es un proceso de mecanizado que se utiliza para producir ranuras

estrechas o ranuras en la pieza de trabajo. También se usa para dividir la pieza de trabajo en dos partes iguales o desiguales. Esta operación de fresado se realiza utilizando una fresa de sierra. El ancho de este cortador es muy inferior en comparación con el ancho de la pieza de trabajo.

11.

Molienda de las principales formas, ranuras y ranuras: Esta operación de fresado se

utiliza para producir formas clave, ranuras y ranuras en la pieza de trabajo.

12.

Fresado de engranajes: Es el proceso de fresado que se usa para cortar engranajes en

la pieza de trabajo. Esta operación se realiza mediante el uso de fresas formadas llamadas cortadoras de engranajes evolventes.

13.

Fresado helicoidal: Esta operación de fresado se realiza para producir objetos con

diseño helicoidal, como engranajes helicoidales, taladros retorcidos, etc., que se realiza en la periferia de la pieza de trabajo cilíndrica.

14.

Fresado de levas: Es un proceso de mecanizado que se utiliza para hacer levas. Las

levas se utilizan para abrir y cerrar las válvulas en los motores de combustión interna.

15.

Fresado de rosca: Es el proceso de fresado utilizado para cortar roscas en la pieza de

trabajo cilíndrica.

Fresado en seco y con refrigerante.

En la actualidad el fresado en seco de ciertos materiales es completamente viable cuando se utilizan herramientas de metal duro, por eso hay una tendencia reciente a efectuar los mecanizados en seco siempre que la calidad de la herramienta lo permita. La inquietud por la eficiencia en el uso de refrigerantes de corte se despertó durante los años 1990, cuando estudios realizados en empresas de fabricación de componentes para automoción en Alemania pusieron de relieve el coste elevado del ciclo de vida del refrigerante, especialmente en su reciclado.

Sin embargo, el mecanizado en seco no es adecuado para todas las aplicaciones, especialmente para taladrados, roscados y mandrinados para garantizar la evacuación de las virutas, especialmente si se utilizan fresas de acero rápido. Tampoco es recomendable fresar en seco Fresado de aluminio utilizando taladrina. materiales pastosos o demasiado blandos como el aluminio o el acero de bajo contenido en carbono ya que es muy probable que los filos de corte se embocen con el material que cortan, formándose un filo de aportación que causa imperfecciones en el acabado superficial, dispersiones en las medidas de la pieza e incluso roturas de los filos de corte. En el caso de mecanizar materiales poco dúctiles que tienden a formar viruta corta, como la fundición gris, la taladrina es beneficiosa como agente limpiador, evitando la formación de nubes tóxicas de aerosoles. La taladrina es imprescindible al fresar materiales abrasivos como el acero inoxidable.