SEP SNEST DGEST

INSTITUTO TECNOLOGICO DE CIUDAD JUAREZ

SISTEMAS AVANZADOS DE MANUFACTURA

DISEÑO Y MAQUINADO DE UNA PIEZA EN FRESADORA.

HÉCTOR GUERRERO RODRÍGUEZ

ING. HERIBERTO SIMENTAL

CIUDAD JUÁREZ, CHIHUAHUA, MÉXICO 09 DE MARZO DEL 2015

Tabla de contenidoÍndice………………………………………………………………………………………1Marco teórico………………................………………………………………………….2

Constitución de la máquina de fresar…………………………..……………..………..3

Partes principales de una fresadora………………………….………………………...3

Herramientas para fresar..……………………………….………………………………5

Clases de fresas….…………………………………………………………….…………5

Fresas cilíndricas y frontales……………………………………………………….……6

Objetivo de esta práctica………………………………….……………………..………8

Material y equipo utilizado….……………………………………………………………8

Desarrollo…………………………………………………………….……………………8

Resultados obtenidos……………….………………………………………………….14

Conclusiones………………………..………………………………………………….14

Bibliografía.…………………………………………………………………………….15

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Marco teórico

La utilización de las fresadoras a sido de gran ayuda en el trabajo industrial ya

que permite un mejor acabado, en las diferentes piezas que se fabrican para ser

utilizadas en la vida cotidiana así, como también el mejoramiento en su calidad,

presentación y precisión.

Mediante el fresado es posible mecanizar los más diversos materiales como,

acero, fundición de hierro, metales no férricos y materiales sintéticos, superficies

planas o curvas, de entalladura, de ranuras, de dentado, etc. A demás de las

piezas fresadas pueden ser desbastadas o afinadas.

Es muy importante que el operador de estas maquinarias conozca las medidas de

seguridad que hay que tener al poner en marcha este tipo de maquinaria, así

como también al termino del trabajo darle el mantenimiento adecuado para su

mejor utilización como también evitar el deterioro de la maquinaria a causa de la

oxidación o corrosión.

Fresado: El fresado se emplea para la obtención de superficies planas y

curvadas, de ranuras rectas, de ranuras espirales y de ranuras helicoidales, así

como de roscas. Los movimientos de avance y de aproximación son realizados en

el fresado generalmente por la pieza, pero pueden también ser realizados por la

fresa como sucede, por ejemplo, en el fresado copiador.

Proceso del fresado: Se distinguen dos clases de fresado: el fresado cilíndrico y el

frontal.

Fresado Cilíndrico: El eje de la fresa se halla dispuesto paralelamente a la

superficie de trabajo en la pieza. La fresa es de forma cilíndrica y arranca las

virutas con los filos de su periferia. Las virutas producidas tienen forma de coma.

-Fresado en contra dirección: Es el procedimiento más común en donde antes de

que los dientes de la fresa penetren en el material, resbalan sobre la superficie

que se trabaja. Con esto se produce un fuerte rozamiento. El esfuerzo de corte

hace gesto de levantar la pieza.

-Fresado paralelo: Los filos de la fresa atacan la viruta por su sitio más grueso.

Como la pieza es fuertemente presionada contra su apoyo, se presta el

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procedimiento para el fresado de piezas delgadas. Pero antes que nada la

maquina debe ser apropiada cumpliendo con la exigencia de no tener juego

alguno o vibración, en caso contrario la fresa empujara a la pieza, pudiéndose

estropear una u otra o ambas.

Fresado Frontal: El eje de la fresa es normal a la superficie de trabajo. La fresa

corta no solamente con los dientes de su periferia, sino también con los frontales.

Las virutas son de espesor uniforme.

Constitución de la máquina de fresar

La forma y el tamaño de las piezas de trabajarse determinan para que el

mecanizado resulte económico, maquinas fresadoras de constitución diversas.

Partes principales de una Fresadora Universal:

-Cuerpo de la fresadora;

-Huesillo de trabajo o de fresar;

-Accionamiento principal;

-Acondicionamiento del avance;

-Mesa de consola móvil;

-Carro transversal;

-Mesa de fresar o sujeción;

-brazo superior;

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-Apoyo del brazo superior;

-Árbol extensible;

-Mecanismo de tornillo sin fin.

Fresadoras universales. Son similares a las fresadoras planas, diferenciándose de

éstas en que una mesa articulada pivota sobre el carro y soporta y guía la mesa.

Por este hecho la mesa puede ser girada en un plano horizontal hasta 45º. Este

tipo de fresadoras no es adecuado para trabajos pesados, porque las guías de la

corredera son cortas, a fin de que el carro al girar no tropiece con el cuerpo. De

esta manera, además de la poca estabilidad del carro daría lugar a un rápido

desgaste en forma convexa, de las guías. También poseen caja de velocidades y

son accionadas por un motor individual.

Las fresadora universal con montaje y ménsula para sostener con el carro son

diseñadas para obtener un alto grado de versatilidad y control con bastante buena

productividad. Como se puede ver el control de movimientos de la pieza a trabajar

en tres direcciones mutuamente perpendiculares se obtiene por medio de la

ménsula, el carro portamesa y la mesa. El montaje, incluida la base, es el sistema

de soporte principal para todas las otras partes y contiene el motor y el

mecanismo asociado.

El huesillo, similar al de un torno, está montado en cojinetes antifricción

adecuados, cerca del límite superior del montante. Es hueco y termina en una

hembra cónica normalizada de 3.5 pulgadas por pie en el extremo frontal. Una

caja de transmisión provee varias velocidades al huesillo.

Un brazo corredera un sostén montado en o cerca del extremo superior del

montante para proveer un sostén con cojinete en el extremo exterior para montar

el huesillo donde va a ir colocada la fresa. El brazo corredera puede ser ajustado

sobre la columna y fijado en la posición adecuada para cualquier longitud del

huesillo.

La ménsula se desliza verticalmente en guías ubicadas en la cara de la columna.

Sube y baja, por medio de u8n tornillo, operado a mano o mecánicamente.

Sostiene el carro y la mesa.

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El carro portamesa está montado sobre la ménsula y tiene movimiento

transversal. A su vez guía y soporta a la mesa. La mesa se mueve

transversalmente junto con el carro, y a la vez se mueve longitudinalmente en el

carro portamesa. De este modo son posibles movimientos longitudinales,

transversales y verticales de la pieza a trabajar.

La mesa tiene superficie maquinada con mucha precisión sobre cual puede

agarrarse la pieza a trabajar, o ser soportada en un tornillo o sostén adecuado. La

mesa está provista de ranuras en T para usar en el amarre de las piezas.

La mayoría de las fresadoras están provistas con movimientos automáticos

rápidos en la ménsula, carro y mesa, además de los avances manual y mecánico

comunes. Este hecho permite ahorrar un tiempo considerable en el mecanizado.

Herramientas para Fresar

Las fresas van provistas en su periferia, o también en su cara frontal, de dientes o

de cuchillas. Son útiles de varios filos y tienen respeto a los útiles de un solo filo,

para cepillar y para tornear, la ventaja de que no se calienten tanto y de que

tampoco se embotan tan rápidamente. Cada filo está cortando nada más que una

fracción del tiempo que dura su revolución y durante el resto del tiempo se vuelva

a enfriar.

También en el fresado, el material a trabajar y el tipo del trabajo, determinan los

ángulos de filo. Estos dependen además del procedimiento de fresado. En el

fresado paralelo el ángulo de filo es más puntiagudo; el ángulo de ataque tiene

que ser más empinado (20 a 22°). El ángulo de incidencia se elige de 6°. Las

fresas para metales ligeros van provistas, con objeto de conseguir un buen

arranque de viruta, de huecos entre dientes especialmente grandes y

redondeados. Para materiales duros se emplean fresas con muchos dientes, lo

cual lleva consigo la existencia de huecos pequeños entre diente y diente:

arrancan sólo virutas pequeñas.

Clases de fresas

Según la forma de sus dientes se distingue entre fresas de dientes puntiagudos

por ejemplo: fresas cilíndricas y fresas destalonadas.

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Fresas cilíndricas y fresas Frontales:

Las fresas cilíndricas tienen filos únicamente en su periferia. Se utilizan

para desbastar y afinar superficies planas por medio de la maquina

fresadora horizontal;

Las fresas cilíndricas acopladas, con dientes helicoidales de sentidos

opuestos, tienen la ventaja de que el empuje axial queda en ellas

parcialmente compensado;

Las fresas frontales cilíndricas tienen dientes no solamente en la

periferia, sino también en una de las caras frontales. Se prestan estas

fresas para trabajar superficies planas y rebajos en ángulo recto, tanto

con la fresadora horizontal como la vertical.

Fresas en forma de disco se utilizan para fresar entalladuras estrechas:

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La sierra circular se utiliza para cortar piezas y para hacer en ellas

ranuras estrechas como, por ejemplo, en las cabezas de los tornillos;

Las fresas para ranurar con dientes rectos sirven para fresar ranuras

planas. Con objeto de evitar el roce lateral, estas fresas van ahuecadas

con la muela por ambos lados;

Las fresas de disco de dientes triangulares son apropiadas para

chaveteros más profundos;

Las fresas de dientes cruzados van provistas de filos dirigidos

alternativamente a la derecha y a la izquierda;

Las fresas de discos acoplados pueden , después de haber sido

afiladas, volver a su primitiva anchura mediante interposición de las

convenientes arandelas;

Fresa de disco en posición de trabajo.

Fresa con vástago:

Las fresas de vástago con fresas frontales cilíndricas de pequeño

diámetro. El vástago o mango sirve para sujeción. Las fresas de

vástago con corte a la derecha y hélice a la derecha o las de corte a la

izquierda con hélice a la izquierda, pueden salirse del husillo como

consecuencia del empuje axial. Para evitar esto, el mangos de fresa

provistos de lengüeta de arrastre no se usan generalmente nada más

que para cortes ligeros:

Las fresas de vástago para ranuras se prestan para la ejecución de

ranuras en T;

Las fresas para agujeros rasgados tienen dos filos y se utilizan para el

fresado de chaveteros y de agujeros rasgados.

Fresas de forma:

Las fresas angulares son necesarias para la ejecución de guías

prismáticas;

La fresa frontal angular se utiliza para el mecanizado de guías en

ángulo;

Las fresas de un solo filo se utilizan para pequeños trabajos de fresado

de forma.

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Objetivo de esta practica

Aprender los conceptos básicos del equipo de una fresadora, aprender las

características de la máquina y el procedimiento de operación para el maquinado.

Material y equipo utilizado

1. Fresadora SHARP2. Pieza de delrin de 4 plg ¨3. Sierra cinta de banco de 18¨4. Punta de vástago de ½¨5. Vernier digital6. Broca de .375 plg7. Desarmador para quitar rebaba8. Computadora Dell con programa solidworks 20149. Lentes de seguridad

Desarrollo

El primer paso de esta práctica fue el diseño de la pieza en el programa solidworks, se procedió a realizar un diseño que contuviera las características básicas del diseño que se pueden crear en una fresadora:

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Y finalmente así quedo diseñada nuestra pieza a realizar:

Después de terminada el diseño de la pieza se procedió a plasmar en un plano, para a la hora de estar maquinando sea más fácil y accesible mirar dimensiones y anotaciones del dibujo:

Ya finalizado el diseño se procedió a crear la pieza, esta será creada de material delrin y este fue el procedimiento:

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Primeramente se seleccionó el pedazo de delrin del cual empezaremos a hacer nuestra pieza, con la sierra se cortó a una medida de 4 plg que es de donde partiremos para la creación de la pieza:

Fresadora SHARP en el cual se trabajara

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Se procedio a colocar la pieza en el banco de la fresadora y se apreto con la llave hasta verificar que este bien sujeta la pieza y este centrada en el plato:

Ya colocada en la prensa se procedio a instalar el vastago de ½ plg y se apreto para aflojar o apretar los vastagos la fresadora tiene una llave por arriba y simplemente se ajusta a la accion que necesitemos:

1.- Primer paso fue cortar el excedente de la pieza para dejar la base superior del diseño de nuestra pieza, hasta dejar el rectangulo en medidas de 1 x 1.5 plg:

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2.- Despues se procedio a realizar el corte del otro cuadro de .75 x 1 plg y con el vastago de ½¨ realizarle el redondeo de medida de .250¨:

3.- Listo esto se procedio a relizar las perforacion de los 4 orificios que contendra la pieza, para esto cambiamos el vastago y se instalo una broca de .375 plg, para esto con el tablero digital se programo en ¨cero¨ para obtener las dimenciones correctas de los orificios:

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4.- Listo estas perforaciones se retiro la pieza y con el desarmador se quito el excedente de rebaba para finalizar la creacion de la pieza y tomar las dimenciones con el vernier para comprobar que el proceso de creacion fuera satisfactorio.

Resultados obtenidos

Al termino de esta practica se combrobo la precisión con la que se trabajo en esta maquina y se midio la pieza para comprobar que las dimensiones fueran las mismas que en el dibujo de la pieza , para asi dar por terminado el diseño y la creacion de la pieza.

Conclusiones

Lo aprendido en esta practica fue las partes esenciales de una fresadora , sus capacidades , caracteristicas y ademas su funcionamiento y los cuidados que se deben de tener al operar este tipo de maquinarias.

En conclusión la fresa posee una amplia gama de procesos para mecanizar debido a las distintos tipos de herramienta de corte que posee( fresas) además de tener la cualidad de trabajar de forma cilíndrica y frontal lo que la diferencia de las demás maquinas y tiene la ventaja sobre el torno que la herramienta de corte a la hora de mecanizar tiene un menor calentamiento como también un menor desgaste debido a que gira lo que hace que trabajen todos los dientes en el corte a diferencia del torno que solo trabaja uno.

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Bibliografia

Materiales y procesos de fabricación , Autor Paul Degarmo

Alrededor de maquinas y herramientas, Autor Heinrich Gerling

Apuntes de procesos de fabricación, Autor Segundo Tarque C.

Enciclopedia virtual Wikipedia.

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