HABLA TODO ASERCA DE LA FRESADORA ESTA MUY BIEN INFORMADO

1. AREA “MAQUINAS Y HERRAMIENTAS”
TEMA “LA FRESADORA”

2. LA 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.

3. GENERALIDADES
Esta máquina permite realizar
operaciones de fresado de
superficies de las
más variadas formas:
• Planas
• Cóncavas
• Convexas
• Combinadas
• Ranuradas
• Engranajes
• Hélices.

4. PARTES DE LA FRESADORA
En las máquinas de fresar usadas en los talleres
de construcciones mecánicas, podemos
distinguir las siguientes partes:
 Bastidor
Es una especie de cajón de fundición, de base
reforzada y generalmente, rectangular. Por
medio del bastidor se apoya la máquina en el
suelo. Es el sostén de los demás órganos de la
freidora.

5.  Husillo principal
Es uno de los elementos
esenciales de la máquina,
puesto que es el que sirve de
soporte a la herramienta y le
da movimiento. El husillo
recibe el movimiento a través
de la caja de velocidades, que
a su vez es movido por el
motor.

6.  Caja de velocidades del
husillo
Tiene una serie de engranajes que
pueden acoplarse según
diferentes relaciones de
transmisión. Esto permite una
extensa gama de velocidades del
husillo principal. El
accionamiento de esta caja es
independiente del que efectúa la
caja de avances.

7.  Mesa longitudinal
Es el punto de apoyo de las
piezas que van a ser
trabajadas. Estas piezas se
pueden montar directamente
o por medio de accesorios de
fijación. La mesa tiene ranuras
en forma de T para alojar los
tornillos de fijación.

8.  Carro transversal
Es una pieza de fundición de
forma rectangular, en cuya
parte superior se desliza y
gira la mesa en un plano
horizontal. En la base
inferior está ensamblado a
la consola, sobre la que se
desliza manualmente por
medio de tuerca y tornillo, o
automáticamente, por
medio de cajas de avance. Se
puede inmovilizar.

9.  Consola
Sirve de apoyo a la mesa y
sus mecanismos de
accionamiento. Se desliza
verticalmente en el
bastidor a través de una
guía por medio de un
tornillo telescópico y una
tuerca fija.

10.  Caja de avances
Es un mecanismo construido por una
serie de engranajes ubicados en el
interior del bastidor. Recibe el
movimiento directamente del
accionamiento principal de la
máquina. Se pueden establecer
diferentes velocidades de avance. El
enlace del mecanismo con el husillo de
la mesa se realiza a través de un eje
extensible de articulaciones cardán. En
algunas fresadoras, la caja de
velocidades de los avances está ubicada
en la consola con un motor especial e
independiente del accionamiento
principal de la máquina.

12. CLASIFICACION DE LAS
FRESADORAS principal
La colocación del husillo
respecto de la superficie de la
mesa determina una
clasificación de las fresadoras.
 Fresadora horizontal
Es la máquina que tiene el husillo
paralelo a la superficie de la
mesa.

13.  Fresadora vertical
El husillo de esta máquina está vertical a
la superficie de la mesa.

14.  Fresadora mixta
Tiene 2 husillos con motores
independientes. El principal va
dentro del bastidor y el segundo
se encuentra en el cabezal.
 Fresadora universal
Tiene un cabezal universal de doble
articulación que le permite la
inclinación del eje portafresa,
formando cualquier ángulo con la
mesa.

15. FRESADORAS ESPECIALES
 Además de las fresadoras tradicionales, existen otras
fresadoras con características especiales que pueden
clasificarse en determinados grupos. Sin embargo, las
formas constructivas de estas máquinas varían
sustancialmente de unas a otras dentro de cada grupo,
debido a las necesidades de cada proceso de
fabricación.

16.  Las fresadoras circulares.
tienen una amplia mesa
circular giratoria, por encima
de la cual se desplaza el
carro portaherramientas,
que puede tener uno o varios
cabezales verticales, por
ejemplo, uno para
operaciones de desbaste y
otro para operaciones de
acabado. Además pueden
montarse y desmontarse
piezas en una parte de la
mesa mientras se mecanizan
piezas en el otro lado.

17.  Las fresadoras copiadoras
disponen de dos mesas: una de trabajo
sobre la que se sujeta la pieza a
mecanizar y otra auxiliar sobre la que se
coloca un modelo. El eje vertical de la
herramienta está suspendido de un
mecanismo con forma de pantógrafo
que está conectado también a un
palpador sobre la mesa auxiliar. Al
seguir con el palpador el contorno del
modelo, se define el movimiento de la
herramienta que mecaniza la pieza.
Otras fresadoras copiadoras utilizan, en
lugar de un sistema mecánico de
seguimiento, sistemas hidráulicos,
electro-hidráulicos o electrónicos.

18.  En las fresadoras de pórtico
también conocidas como fresadoras
de puente, el cabezal
portaherramientas vertical se halla
sobre una estructura con dos
columnas situadas en lados
opuestos de la mesa. La
herramienta puede moverse
verticalmente y transversalmente y
la pieza puede moverse
longitudinalmente. Algunas de
estas fresadoras disponen también
a cada lado de la mesa sendos
cabezales horizontales que pueden
desplazarse verticalmente en sus
respectivas columnas, además de
poder prolongar sus ejes de trabajo
horizontalmente. Se utilizan para
mecanizar piezas de grandes
dimensiones.

19.  En las fresadoras de puente
móvil
en lugar de moverse la mesa,
se mueve la herramienta en
una estructura similar a
un puente grúa. Se utilizan
principalmente para
mecanizar piezas de grandes
dimensiones.

20.  Una fresadora para madera
es una máquina portátil que utiliza una
herramienta rotativa para realizar
fresados en superficies planas
de madera. Son empleadas
en bricolaje y ebanistería para realizar
ranurados, como juntas de cola de
milano o machihembrados; cajeados,
como los necesarios para alojar
cerraduras o bisagras en las puertas; y
perfiles, como molduras. Las
herramientas de corte que utilizan son
fresas para madera, con dientes
mayores y más espaciados que los que
tienen las fresas para metal.

21. FRESADORAS SEGÚN EL NUMERO
DEfresadoras pueden
Las
EJES
clasificarse en función del
número de grados de libertad
que pueden variarse durante la
operación de arranque de
viruta.
 Fresadora de tres ejes. Puede
controlarse el movimiento
relativo entre pieza y
herramienta en los tres ejes de
un sistema cartesiano

22.  Fresadora de cuatro ejes
Además del movimiento relativo
entre pieza y herramienta en
tres ejes, se puede controlar el
giro de la pieza sobre un eje,
como con un mecanismo divisor
o un plato giratorio. Se utilizan
para generar superficies con un
patrón cilíndrico, como
engranajes o ejes estriados.

23.  Fresadora de cinco ejes.
Además del movimiento relativo
entre pieza y herramienta en tres
ejes, se puede controlar o bien el
giro de la pieza sobre dos ejes,
uno perpendicular al eje de la
herramienta y otro paralelo a ella
(como con un mecanismo divisor
y un plato giratorio en una
fresadora vertical); o bien el giro
de la pieza sobre un eje
horizontal y la inclinación de la
herramienta alrededor de un eje
perpendicular al anterior. Se
utilizan para generar formas
complejas, como el rodete de
una turbina Francis.

24. MOVIMIENTOS DE LA FRESADORA
 Movimientos de la
herramienta
El principal movimiento de la
herramienta es el giro sobre
su eje. En algunas fresadoras
también es posible variar la
inclinación de la herramienta o
incluso prolongar su posición a
lo largo de su eje de giro. En las
fresadoras de puente móvil
todos los movimientos los
realiza la herramienta mientras
la pieza permanece inmóvil.

25.  Movimientos de la mesa
La mesa de trabajo se puede desplazar de forma manual o automática con
velocidades de avance de mecanizado o con velocidades de avance rápido
en vacío. Para ello cuenta con una caja de avances expresados de
mm/minuto, donde es posible seleccionar el avance de trabajo adecuado
a las condiciones tecnológicas del mecanizado.
 Movimiento longitudinal: según el eje X, que corresponde habitualmente
al movimiento de trabajo. Para facilitar la sujeción de las piezas la mesa
está dotada de unas ranuras en forma de T para permitir la fijación de
mordazas u otros elementos de sujeción de las piezas y además puede
inclinarse para el tallado de ángulos. Esta mesa puede avanzar de forma
automática de acuerdo con las condiciones de corte que permita el
mecanizado.
 Movimiento transversal: según el eje Y, que corresponde al
desplazamiento transversal de la mesa de trabajo. Se utiliza básicamente
para posicionar la herramienta de fresar en la posición correcta.
 Movimiento vertical: según el eje Z, que corresponde al desplazamiento
vertical de la mesa de trabajo. Con el desplazamiento de este eje se
establece la profundidad de corte del fresado.
 Giro respecto a un eje longitudinal: según el grado de libertad U. Se
obtiene con un cabezal divisor o con una mesa oscilante.
 Giro respecto a un eje vertical: según el grado de libertad W. En algunas
fresadoras se puede girar la mesa 45º a cada lado, en otras la mesa puede
dar vueltas completas.

27.  Movimiento relativo entre pieza y
herramienta
El movimiento relativo entre la pieza y la
herramienta puede clasificarse en tres tipos
básicos:
 El movimiento de corte es el que realiza la punta
de la herramienta alrededor del eje del
portaherramientas.
 El movimiento de avance es el movimiento de
aproximación de la herramienta desde la zona
cortada a la zona sin cortar.
 El movimiento de profundización de perforación o
de profundidad de pasada es un tipo de
movimiento de avance que se realiza para
aumentar la profundidad del corte.

28. VELOCIDADES
Velocidad de Corte
Se define como la velocidad lineal en la zona que se está mecanizando. Una
velocidad alta de corte permite realizar el mecanizado en menos tiempo pero
acelera el desgaste de la herramienta. La velocidad de corte se expresa en
metros/minuto o pies/minuto.
Por medio de investigaciones de laboratorio ya se han determinado
velocidades de corte para los materiales más usados (ver anexo 1). Los
factores que influyen en la velocidad de corte son:
• Calidad del material de las fresas y sus dimensiones.
• Calidad del material que se va a trabajar.
• Avance y profundidad de corte de la herramienta.
• Uso del fluido de corte (aceite soluble).
• Tipo de montaje del material.
• Tipo de montaje de la herramienta.
 Donde Vc es la velocidad de corte, n es la velocidad de rotación de la herramienta y Dc es el diámetro de
la herramienta.

29.  Velocidad de rotación de la pieza (N):
Normalmente expresada en revoluciones/minuto (rpm). Se calcula a partir de la
velocidad de corte y del diámetro mayor de la pasada que se esta mecanizando.
Como las velocidades de corte de los materiales ya están calculadas y
establecidas en tablas, solo es necesario que la persona encargada calcule
las RPM a que debe girar la fresa, para trabajar los distintos materiales. Las
revoluciones de la fresa se pueden calcular por medio de la fórmula:
Donde:
N = velocidad angular [RPM]
φ = Diámetro de la fresa en mm ó pulgadas
Vc = Velocidad de corte en m/min o pie/min
K = 1000 cuando φ está en mm y Vc está en
m/min ó, K = 12 cuando φ está en pulgadas y
Vc está en pie/min

30.  Velocidad de avance:
El avance o velocidad de avance en el fresado es la
velocidad relativa entre la pieza y la herramienta, es
decir, la velocidad con la que progresa el corte. El
avance y el radio de la punta de la herramienta de corte
son los dos factores más importantes de los cuales
depende la rugosidad de la superficie obtenida en el
fresado.
 El avance por revolución (fn) es el producto del avance
por diente por el número de dientes (z) de la
herramienta.
 La velocidad de avance es el producto del avance por
revolución por la velocidad de rotación de la
herramienta.

31.  Profundidad de corte o de pasada
La profundidad de corte o profundidad de pasada (p) es la
profundidad de la capa arrancada de la superficie de la
pieza en una pasada de la herramienta. Habitualmente
se expresa en milímetros (mm). La anchura de corte (s),
expresado en mm, es la anchura de la parte de la pieza
implicada en el corte. Estos parámetros hay que
tenerlos en cuenta por la influencia que tiene en el
cálculo de la sección de viruta y consecuentemente en
la fuerza de corte necesaria para poder realizar el
mecanizado.

32.  Espesor y sección de viruta
La relación que existe entre el avance por diente de la
fresa (fz) y la profundidad de pasada (p) constituye la
sección de la viruta. La sección de viruta guarda
también relación con el tipo de fresado que se realice,
la sección de viruta es igual a
 El espesor de la viruta corresponde al avance por
diente de la fresa.

33.  Volumen de viruta arrancado
En el fresado tangencial, el volumen de viruta arrancado
por minuto se expresa centímetros cúbicos por minuto
y se obtiene de la siguiente fórmula:
Donde Q es el volumen de viruta arrancado por
minuto, Ac es el ancho del corte, p es la profundidad de
pasada, y f es la velocidad de avance. Este dato es
importante para determinar la potencia necesaria de la
máquina y la vida útil de las herramientas.

34.  Tiempo de mecanizado
Para poder calcular el tiempo de mecanizado en una fresadora hay
que tener en cuenta la longitud de aproximación y salida de la
fresa de la pieza que se mecaniza. Esta longitud depende del tipo
de fresado. Por ejemplo, en el planeado la longitud de
aproximación coincide con la mitad del diámetro de la
herramienta; en el fresado de ranuras es diferente y depende la
profundidad de la ranura y del diámetro de la fresa; y en el fresado
por contorneado interior o exterior las longitudes de mecanizado
dependen del diámetro de la fresa y de la geometría de la
superficie contorneada.
El tiempo de mecanizado puede calcularse a partir de la siguiente
ecuación.
donde Tm es el tiempo de mecanizado y f es la velocidad de avance.

35.  Potencia de corte
La potencia de corte (Pc) necesaria para efectuar un
determinado mecanizado habitualmente se expresa
en kilovatios (kW) y se calcula a partir del valor del
volumen de arranque de viruta, la fuerza específica de corte
y del rendimiento que tenga la fresadora. Esta fuerza
específica de corte (kc) es una constante que se determina
en función del tipo de material que se está mecanizando, la
geometría de la herramienta, el espesor de viruta, etc.
donde Pc es la potencia de corte, Ac es el ancho de corte; p es
la profundidad de pasada, f es la velocidad de avance, kc es
la fuerza específica de corte y ρ es el rendimiento de la
máquina.

36. DIRECCION DEL FRESADO
 Fresado en oposición
El fresado en oposición resulta
cuando el sentido de giro de
la fresa y el avance del material
se OPONEN.

37.  Fresado en concordancia
El fresado en concordancia aparece
cuando el sentido del giro de la fresa y
el sentido de giro del material
CONCUERDAN.

38. ACCESORIAS
La fresadora está provista de una serie de accesorios que le
permiten realizar las más variadas operaciones de fresado,
los cuales se indican a continuación:
 Cabezal universal
 Ejes portafresas
 Aparato divisor y contrapunta
 Mesa circular divisora
 Divisor lineal
 Aparato mortajador
 Cabezal especial para fresar cremalleras
 Mesa inclinable.
 Pinzas portafresas.

39.  Ejes porta fresas:
Son accesorios de la fresadora que se usan para sujetar la fresa y a la
vez para transmitirle el movimiento que recibe el husillo. Se
construyen de acero duro aleado, bien tratado y con acabados
muy lisos y precisos.
 TIPOS:
 Los ejes porta fresas se seleccionan según el tipo de fresa que se
debe montar y el tipo de trabajo que se va a efectuar. Para
diferenciar estos porta fresas se les agrupa dentro de una primera
clasificación en:
 -Ejes porta fresas largos.
 Ejes porta fresas cortos.
 Ejes porta fresas largos: Las partes principales de un eje porta
fresas largo, por las funciones que cumplen son:
 Eje cilíndrico
 Collar impulsor
 Cuerpo cónico.

40.  Ejes portafresas cortos o mándriles portafresas.
Estos ejes cumplen con la misma función que los ejes
portafresas largos. Su diferencia está en que el eje cilíndrico
largo se ha reemplazado por uno muy corto y en otros casos
se ha eliminado por completo, según sea el tipo de fresa que
se requiere tomar. Estas características permiten clasificar
los ejes portafresas cortos en dos tipos: para fresas con
agujero y fresas con espigas.
 Para fresas con agujero.
De agujero liso: Estos mandriles sé sub-clasifican en dos
tipos, de acuerdo al chavetero de fresas:
 Para fresas con chavetero transversal.
 Para fresas con chavetero longitudinal.
El apriete de la fresa se efectúa por medio de tuerca o tornillo,
según sea el diseño del mandril.

41.  De agujero roscado: Estos portafresas tienen el vástago roscado, lo
que permiten tomar y fijar aquellas fresas que en lugar de
chavetero llevan el agujero roscado.
 Para fresas con espigas.
Cuando las fresas de espiga cónica no se pueden fijar directamente al
husillo por diferencias en los diámetros y por diferencia de
conicidades, se emplean estos mandriles que actúan como
manguitos cónicos intermediarios entre la espiga de la fresa y el
husillo. Debido a las combinaciones que resultan de tener que
montar fresas con estas espigas, los mandriles portafresas, para
hacer posible estas combinaciones, se construyen con diversas
conicidades, por ejemplo: con conicidad interior Morse y coincida
exterior Stsandard americana o viceversa.
 Con espiga cilíndrica: Para la sujeción y apriete de las fresas que
tienen el mango cilíndrico se dispone de:
Mandriles con agujero cilíndrico, en cuyo agujero ajusta el diámetro
de la espiga de la fresa; para fijarlo dispone de un prisionero que se
aprieta contra una muesca plana que lleva la espiga de la fresa.

42.  Portapinzas: Son mandriles hechos para ser fijados directamente
al husillo cuyo alojamiento permite tomar en forma centrada las
pinzas, sujetándolas mediante una tuerca o un tirante.
El cuerpo cónico se fija en el husillo y, en el alojamiento del
portapinza, se mete la pinza que es fijada por la tuerca. Al apretar
la tuerca no sólo se fija la pinza sino también se aprieta la pieza al
ser presionado el asiento cónico de la pinza.
Algunos tipos de portapinzas, por su diseño, traen también una
contratuerca, la que permite fijar posición definitiva de apriete
de la pinza y de la pieza.
La rosca interior de la parte cónica permite fijar el portapinzas al
husillo de la máquina por medio de la barra de apriete. Hay,
además, cierto tipo de pinzas que no requieren portapinzas para
fijar las fresas; en este caso, el apriete se logra al fijarlas en el
husillo de la máquina.

43. ELEMENTOS DE FIJACION
Para comenzar el proceso de fresado,
el elemento o material a trabajar
debe estar correctamente sujeto a la
máquina, para ello se usan una o
varias de las siguientes piezas de
fijación:
 Prensa
La prensa es un accesorio de dos
mandíbulas, una fija y la otra móvil.
Esta última se desliza sobre una
guía por medio de un tornillo y una
tuerca movida por una manija.

44.  Bridas
Son piezas de acero, forjadas o
mecanizadas, de forma plana o
acodada y con una ranura central
para introducir el tornillo de
fijación. En uno de sus extremos
pueden tener un tornillo para
regular la altura de fijación.
 Calzos
Son elementos de apoyo. Pueden
ser planos, escalonados, en “V” y
regulables.

45.  Gatos
Son elementos de apoyo, generalmente
compuestos de un cuerpo, de un
tornillo, y de una contratuerca para
bloquear el tornillo. La parte superior
puede ser articulada o fija y se utilizan
para apoyar piezas muy largas y que
pueden flexionarse.
 Escuadras
Las caras de estos accesorios son planas y
mecanizadas. Forman un ángulo de 90°.
Hay escuadras de diversos tamaños y
con muchos orificios para introducir los
tornillos de fijación.

46. HERRAMIENTAS DE CORTE
 La herramienta que se usa con mayor frecuencia en
una fresadora vertical es la fresa de extremo plano
(flan end mill). Las fresas son herramientas que cortan
por medio del filo de sus dientes, cuando tienen un
movimiento de rotación. Son empleadas en la máquina
fresadora, aunque pueden usarse en otras máquinas
herramientas para hacer algunos mecanizados
especiales. Las fresas en general se conforman de un
cuerpo de revolución, en cuya periferia se hallan los
dientes, tallados en el propio material o postizos.

49. FRESADO SUPERFICIES PLANAS
En términos generales, el fresado consiste en cepillar circularmente todas las superficies de
formas variadas, ya sean planas, cóncavas, convexas, entre otros. Pudiéndose
combinar estas superficies se logra mediante la “rotación de la fresa” y los “avances” de la
mesa. En el fresado frontal el eje de la fresa debe quedar perpendicular a la
superficie del material, la fresa corta el material con los filos de su periferia y los filos
frontales. La profundidad de corte para el fresado depende de varios factores como:
 Capacidad de la máquina.
 Refrigeración.
 Dureza del material.
 Sujeción de la pieza, entre otros.
Pero como regla general podemos utilizar los siguientes valores:
1. Desbaste : 2-8 mm
2. Acabado: 0.1-0.3 mm
En cuanto al avance por diente Sz los valores recomendados según el tipo de operación
serian:
1. Desbaste : 0.08-0.2 mm
2. Acabado: 0.02-0.8 mm

50. FRESADO RANURADO
 Ranurado recto. Para el fresado de ranuras rectas se utilizan
generalmente fresas cilíndricas con la anchura de la ranura y, a
menudo, se montan varias fresas en el eje portafresas permitiendo
aumentar la productividad de mecanizado. Al montaje de varias
fresas cilíndricas se le denomina tren de fresas o fresas compuestas.
Las fresas cilíndricas se caracterizan por tener tres aristas de corte: la
frontal y las dos laterales. En la mayoría de aplicaciones se utilizan
fresas de acero rápido ya que las de metal duro son muy caras y por lo
tanto solo se emplean en producciones muy grandes.
 Ranurado de forma. Se utilizan fresas de la forma adecuada a la
ranura, que puede ser en forma de T, de cola de milano, etc.
 Ranurado de chaveteros. Se utilizan fresas cilíndricas con mango,
conocidas en el argot como bailarinas, con las que se puede avanzar
el corte tanto en dirección perpendicular a su eje como paralela a
este.

51. CALCULO DE ENGRANAJES DE
DIENTES RECTOS
m = módulo
z = número de dientes
Si no existiese como dato el número de dientes, se procede a tomar la medida de la masa en la cual se ha de realizar la
construcción de los dientes y con el dato del módulo se procede a realizar un primer calculo aproximado del máximo
número de dientes que pueden construirse en dicha masa, tomando en cuanta todas las fórmulas existentes para este
efecto:
NOMENCLATURA Y FÓRMULAS A SER UTILIZADAS EN LAS APLICACIONES PEDAGÓGICAS
Z = Número de dientes
Do = Diámetro primitivo
De = Diámetro exterior
Di = Diámetro interior
h = Altura del diente
h k = Altura de la cabeza del diente
h f = Altura del pié del diente
t = Paso
s = espacio entre dientes
e = espesor del diente
b = ancho del diente

52. CALCULO DE ENGRANAJES DE
DIENTES HELICOIDALES
m = módulo real
z = número de dientes
a = 15º
Si no existiese como dato el número de dientes, se procede a tomar la medida de la masa en la cual se ha de realizar la
construcción de los dientes y con el dato del módulo se procedea realizar un primer calculo aproximado del máximo
número de dientes que pueden construirse en dicha masa, tomando en cuanta todas las fórmulas existentes para este
efecto:
m a = Módulo aparente
Z = Número de dientes
Do = Diámetro primitivo
De = Diámetro exterior
Di = Diámetro interior
h = Altura del diente
h k = Altura de la cabeza del diente
h f = Altura del pié del diente
t = Paso
ta = Paso aparente
s = espacio entre dientes
e = espesor del diente
b = ancho del diente