🏭 ¿Qué es una fresadora?
Una fresadora es una máquina herramienta que nos permite mecanizar piezas con formas rectangulares o planas por medio del arranque de viruta.
En la fresadora, la herramienta situada en el cabezal gira a gran velocidad para golpear el material que quieras mecanizar.
La fresadora, junto con el torno, es la máquina más importante que puedes encontrar en un taller de mecanizado.
El material a mecanizar debe estar sujeto en la mesa de la fresadora con la ayuda de una mordaza.
Esto no es siempre así, la fresadora es muy versátil y en ella puedes trabajar con platos divisores, imanes, contrapuntos o, sujetar las piezas directamente a la mesa mediante bridas.
🎓 Cursos relacionados con la fresadora
🧐 Para qué sirve una fresadora
La fresadora sirve para mecanizar piezas, normalmente rectangulares, las cuales serán modificadas de forma y tamaño por una herramienta.
Ésta herramienta irá sujeta y girando en la parte superior de la fresadora. Cuando la herramienta esté girando será empujada de forma manual o automática hacia la pieza que se encontrará quieta y fijada en la mesa.
De esta manera conseguirás darle forma a tu pieza.
Veamos ahora las estrategias de mecanizado que podemos llevar a cabo en una fresadora universal.
⚙ Operaciones de una fresadora universal
En una fresadora podemos realizar los siguientes mecanizados:
🔹 Planear
Planear es la aplicación más frecuente para la que utilizarás una fresadora. El objetivo del planeado es el de conseguir una zona plana. Hasta aquí fácil.
Cuando mecanices una zona plana siempre buscarás dejarla a unos grados concretos respecto a otras caras de la pieza, casi siempre a noventa grados. Este proceso de planeado se llama escuadrear.
Dejar una pieza escuadreada es el primer ejercicio que realiza cualquier alumno que empieza a mecanizar con una fresadora.
🔹 Contornear
Contornear es un trabajo muy similar al de planear.
Mientras que en el planeado mecanizarás por la parte superior, en el contorneado trabajaras las paredes laterales de la pieza.
En este caso también es muy importante que las paredes queden a escuadra con el resto de la pieza.
Para contornear y planear puedes utilizar la misma herramienta, el plato de plaquitas.
El de la imagen sería un plato para contornear, ya que, el plato para planear suele ser mucho más ancho para trabajar más superficie de una sola pasada.
🔹 Taladrar
Taladrar incluye cualquier trabajo que puedas realizar en un taladro de columna.
Eso quiere decir que en la fresadora puedes avellanar, puntear, roscar y escariar igual que un taladro.
La única diferencia es la comodidad a la hora de trabajar. La mayoría de las fresadoras no tienen un volante para bajar el cabezal, es la mesa la que debe subir, y eso es más agotador que trabajar con un taladro de columna.
Mi consejo es que utilices la fresadora solo para puntear. La precisión que te aporta la fresadora te permitirá puntear las piezas mucho mejor que en el taladro.
Puntear significa realizar un taladrado con una broca más pequeña que el diámetro final del agujero, de esta forma conseguirás mucha más precisión en el mecanizado de tus piezas.
🔹 Ranurar
El ranurado es un trabajo similar al de contornear con una diferencia muy significativa. Al ranurar, la herramienta atraviesa la pieza dejando paredes a ambos lados de la misma.
Aunque para ranurar se puede utilizar plato de plaquitas, lo normal es utilizar herramientas de cobalto llamadas fresas cilíndricas o «fresolines».
🔹 Mecanizado de cajeras
Una cajera es un tipo de mecanizado en el que la herramienta no realiza todo el ancho en una sola pasada. Para ello, la herramienta debe ir dando pasadas laterales e ir agrandando poco a poco la cavidad que está mecanizando.
La pasada lateral en una cajera está entre el 70% y el 80% del diámetro de la herramienta de mecanizado.
Podemos realizar cajeras circulares o rectangulares.
Si la cajera es circular, podemos decir que es como un taladro pero con un diámetro mayor.
En cambio, si la cajera es rectangular podemos encontrar cajeras con cuatro paredes o con tres. Las cajeras con tres paredes son conocidas con el nombre de cajeras abiertas.
Puedes aprender más sobre el mecanizado de cajeras en el curso de Mastercam mecanizado 2D y en el de Fusion 360.
🔹 Mecanizado de engranajes
Este mecanizado es más complejo que los anteriores.
Con la fresadora se pueden realizar dentados sencillos y rectos gracias al plato divisor y el contrapunto.
Hoy en día, estos mecanizados se suelen realizar en un torno o fresadora CNC debido a que son operaciones demasiado complejas para una fresadora convencional.
Es importante tener en cuenta que las fresadoras convencionales ya no se utilizan para la producción de piezas, sino mas bien para el mantenimiento puntual de alguna pieza rota o para centros de formación.
Para el mecanizado de piezas continuado se utilizan los controles numéricos o CNCs.
🧩 Partes de una fresadora
Algo muy importante antes de empezar a mecanizar es conocer las partes de la fresadora
En una fresadora convencional podrás diferenciar cuatro partes muy destacadas: el cabezal, la mesa, el visualizador y la bancada.
Cabe destacar que la bancada no es solo lo que se aprecia en la siguiente imagen, también es la parte trasera por la que se desplaza la mesa en el eje Z ↕️ y se une con el cabezal.
🔸 Visualizador
En el visualizador verás con facilidad las cotas de los ejes X, Y y Z, de esta forma tendrás controlado en todo momento la posición de la herramienta.
El visualizador te permite jugar con los números, por ejemplo, para la búsqueda de ceros.
De esta forma puedes posicionar una herramienta en la zona de trabajo y decirle al visualizador que ese punto es el inicio del mecanizado.
Cuando te desplaces, el visualizador te irá indicando cuántos milímetros te has desplazado desde el punto inicial.
En algunos visualizadores vienen incluidos los botones de marcha y paro del cabezal, el de avance y el de la taladrina.
Esto se debe a que es una fresadora moderna.
En las fresadoras más antiguas no había visualizador, con lo que los botones estaban repartidos en la fresadora de mil maneras diferentes, dependiendo de cada fabricante.
Es muy sencillo, y muy útil, instalar un visualizador a una fresadora vieja. De hecho, es algo que se hace en casi todas las fresadoras por su bajo coste y sus altas prestaciones.
🔸 Mesa
La mesa es la parte móvil de la fresadora.
La mesa dispone de unas guías en forma de T. Estas guías son muy útiles para alojar tuercas con la misma forma. Gracias a las tuercas de T y a unos espárragos podrás sujetar mordazas, bridas, platos divisores y contrapuntos con mucha comodidad.
Por cierto, un espárrago, además de un rico vegetal 🌱 es un tornillo sin cabeza, una varilla roscada.
La mesa se desplaza en tres direcciones diferentes, piensa que estás delante de la fresadora y así lo verás más claro:
- Eje X – Se desplaza a izquierda y derecha
- Eje Y – Se desplaza hacia delante y hacia atrás
- Eje Z – Se desplaza hacia abajo y hacia arriba
En la mesa puedes encontrar el volante del eje X.
El volante está normalmente suelto y alejado de la mesa gracias a un pequeño muelle.
Si juntas los dientes del volante con los de la mesa podrás girar el eje X de forma manual.
Además del visualizador de cotas, el volante cuenta con una regla llamada nonio que marca la distancia a la que desplazas la mesa.
En el caso del eje X cada rallita del nonio supone 0,05 mm de desplazamiento.
Aunque ésta es la medida más usual, puede variar. Fíjate qué indica tu fresadora antes de empezar a mecanizar.
🔸 Cabezal
El cabezal es la parte de la fresadora en la que está situada la herramienta de la fresadora.
El cabezal tiene una posición perpendicular respecto a la mesa pero puedes girar esta posición los grados que necesites. De esta forma puedes realizar trabajos con caras inclinadas sin ningún problema.
El cabezal tiene un alojamiento cónico con un anti-giro o chaveta. En este alojamiento podrás sujetar los platos de plaquitas o cualquier porta-herramientas del mercado gracias a que tiene unas medidas normalizadas.
Las herramientas pueden girar entre 35 y 1500 rpm en la fresadora que estamos viendo, pero esto puede variar dependiendo del modelo.
La fresadora dispone de tres palancas situadas en la parte lateral de la bancada para configurar estas revoluciones.
Es muy importante que utilices las revoluciones por minuto adecuadas para cada mecanizado.
🔸 Bancada
La bancada es la estructura de la máquina y está construida en acero fundido.
Tiene dos partes que están unidas entre ellas: la base y la columna.
La columna es la parte trasera de la fresadora, en ella encontrarás las guías para desplazar la mesa del eje Z y en la parte superior el cabezal de la máquina.
De la base sale un eje que sujeta la consola de la fresadora.
La consola a su vez soporta toda la mesa de trabajo.
En la consola encontrarás los volantes de desplazamiento manual del eje Y y Z.
El funcionamiento de estos volantes es idéntico al del eje X.
Solo debes vigilar a qué distancia se desplaza cada rallita del nonio, ya que es probable que varíe dependiendo de cada eje.
🎓 Tipos de fresadora
Cuando hace unos años se mecanizaban piezas en los talleres de producción, existían diferentes fresadoras. Las más conocidas eran la fresadora vertical y la fresadora horizontal.
⚙️ La fresadora universal
Hoy en día la fresadora universal es la única que se encuentra en el mercado de máquina nueva.
Así que, aunque me gustaría explicarte más sobre los tipos de fresadoras que existen, la realidad es que hoy por hoy todos los trabajos se realizan con la fresadora universal que hemos estado viendo en este artículo.
Donde sí encontramos variedad es en las fresadoras de CNC, pero hoy no vamos a entrar ahí o en vez de un artículo voy a escribir El señor de los anillos. 😉
🌍 Historia de la fresadora
La primera fresadora universal fue construida en 1853 por el ingeniero mecánico Frederck. W. Howe.
Años antes, en 1830, el amigo Frederck ya había diseñado una fresadora para la empresa Robbins & Lawrence. Ésta ya incorporaba un mecanismo de regulación vertical y una especie de cabezal para sujetar el porta-herramientas.
Pero nos tenemos que remontar a 1818 para encontrar la primera máquina que fresaba.
Fue diseñada en estados unidos por Eli Whitney, con la única misión de manufacturar fusiles de asalto para la guerra. Ésta máquina se puede visitar en el Museo de la ingeniería mecánica de Yale.
Tenemos que esperar hasta la década de 1940 para ver las primeras fresadoras con un control numérico incorporado. Pero esa, es otra historia.
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