1. Educación

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Módulo: Taladrado, Torno, Fresado
Profesor: Héctor .M. Cáceres Sepúlveda
Fresadora Universal
Fresadora Universal. (fig. n° 1)
Uno de los problemas de mecanizado que dio lugar
a la fabricación de la fresadora universal fue la realización
de ranuras helicoidales. Para dar solución a este problema
se necesitan dos cosas fundamentales:
1°. Que la pieza pueda girar sobre un eje y que, junto
con la mesa, se desplace longitudinalmente contra la
fresa, que gira sobre el eje portafresas(fig. n° 2).
2°. Que la fresa pueda orientarse según el ángulo de la
hélice β para que no talone (fig. n° 2).
El giro de la pieza se logra por medio de un aparato
divisor, montado sobre la mesa, y que recibe el movimiento
del husillo por medio de un tren de engranajes.
Talonar: roce de la pieza contra la pieza, en cualquier parte de la
fresa que no sea el perfil del corte.
La inclinación de la hélice se puede lograr de dos maneras:
inclinando y orientando la mesa respecto a la fresa
(fig. 3.A y 3.B), o también la fresa respecto a la pieza
(fig. 4.A y 4.B). Inclinando la mesa o el cabezal hacia un
lado u otro se consiguen hélices talladas a la derecha o izquierda.
Tema:Fresado
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Estas dos posibilidades dividen la fresadora universal en dos grandes grupos:
•
•
Fresadora universal de mesa orientable.
Fresadora universal de eje orientable.
Ambas son del tipo de ménsula y están dotadas
De movimiento automático, vertical, transversal y
Longitudinal.
• Fresadora universal de mesa orientable (fig. 5)
Esta fresadora es de eje horizontal. Sus principales
Elementos son: 1, cuerpo; 2, ménsula; 3, carro
Transversal; 4, placa giratoria; 5, mesa; 6, mecanismos
Del movimiento principal; 7, mecanismos de avance;
8, puente.
1. Cuerpo:
Es un armazón o caja de fundición que por medio de
Una base se apoya y fija al suelo con tornillos. En
su parte anterior lleva unas guías que sirven de apoyo
A la ménsula. En su parte superior esta provista de
amplios soportes, donde se aloja el eje principal, y los
apoyos para los ejes de la caja de velocidades. En el interior lleva los mecanismos para dar movimiento
al eje principal. A los que puede llegarse a través de una amplia abertura. En algunos modelos este
mecanismo se aloja en una caja independiente, fija al cuerpo por tornillos y colocada en su interior por la
misma abertura. En el interior también suele colocarse el motor principal.
El hueco de la base suele utilizarse como deposito para el refrigerante.
El cuerpo se construye de fundición aleada de la mejor calidad y estabilizada. Debe estar ampliamente
dimensionada en cuanto al espesor de paredes y nervaduras y debe también tener las formas
adecuadas para lograr una gran rigidez, aun durante los trabajos más duros. Las guías para la ménsula
se encuentran templadas y cuidadosamente rectificadas.
2. Ménsula :
Se llama así al carro vertical que por medio de guías, se acopla al cuerpo de la fresadora. En la parte
superior lleva, a su vez, otras guías, perfectamente perpendiculares a las anteriores que sirven de
soporte al carro transversal. En el interior de la ménsula se alojan los mecanismos para los avances
automáticos y manuales de los distintos carros y de la misma ménsula.
El perfecto acoplamiento entre ménsula y cuerpo se logra por medio de una regleta, ajustable a
voluntad, que debe permitir el fácil deslizamiento sin juego, de tal manera que al aflojar el tornillo o
tornillo de blocaje, para que la ménsula no que desnivelada en ningún sentido, se comprueba por medio
de un comparador colocado en el extremo de la ménsula.
La subida o bajada de la ménsula se logra a través de un husillo roscado generalmente telescópico, que
ajusta en una tuerca atornillada ala base de la maquina.
La ménsula se fabrica de fundición de gran calidad y convenientemente estabilizada. Las guias deben
ser templadas y entonos los casos perfectamente rectificadas o rasqueteadas. Su forma y dimensiones
deben ser tales que además de cumplir su misión de soporte y guías, tengan la suficiente rigidez, para
que no se deforme ni se produzcan vibraciones durante el fresado, por duro que éste sea.
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3. Carro transversal (fig. Nº 6)
Se denomina así al conjunto de mecanismos que tiene como
misión unir la consola con la placa giratoria y desplazar la
pieza a mecanizar en dirección paralela al eje principal de la
fresadora.
El carro transversal se apoya y puede deslizarse por las
provisto de una plataforma circular y de una ranura en
guías horizontales de la ménsula. En su parte superior va
forma de cola de milano o de T, también circular, que sirve
para apoyar y fijar la placa circular cuya orientación, controlada por un limbo graduado, se asegura por medio de unos
tornillos y tuercas.
El carro transversal se construye también de fundición de buena calidad y que tiene que deslizarse sin
juego, tanto manual como automáticamente sobre la consola, y al mismo tiempo ha de poderse
bloquear en cualquier posición.
Para lograr estos fines, va provisto de una regleta cónica ajustable o una regleta paralela y de uno o
más tornillos, según el sistema que se emplee, que permite ajustar el valor del juego. El carro se
bloquea por medio de los tornillos, que eliminan toda holgadura entre la guía y la regleta. El mecanismo
de avance del carro recibe el movimiento de la caja de avances y, a través de éste, o directamente de la
ménsula, que se transmite a la mesa.
En uno de sus costados lleva una ranura para disponer los topes de limitación de recorrido.
4.- Placa giratoria (fig. Nº 7)
Es un elemento característico de la fresadora universal
de mesa orientable, ya que por medio de él se logra la peculiaridad de orientar la mesa portapiezas en cualquier ángulo
respecto al eje portafresas, dentro de los limites que impone
la propia construcción de la máquina.
Como queda dicho en el párrafo anterior, dicha placa apoya
y puede girar sobre el carro transversal y por medio
del limbo graduado puede situarse en la posición elegida.
La unión con el carro transversal se hace por medio de los
tornillos o por otro dispositivo similar.
En la parte superior lleva unas amplias guías que sirven de
apoyo a la mesa portapiezas. Estas guías deben ser lo más amplias posibles, rectificadas o
perfectamente rasqueteadas, para que la mesa portapiezas pueda deslizar sin dificultad y con gran
precisión. Se fábrica de fundición gris, estabilizada.
Mecanismo de embargue para transmitir el movimiento automático a la mesa (fig. n°8).
En la parte superior de la placa giratoria va montado el mecanismo para dar el avance automático a la
mesa.
El movimiento procedente del carro o de la consola,
a través del eje y del piñón cónico, se transmite
al husillo, por medio de los piñones cónicos,
accionándola palanca de embrague y desplazando
axialmente el collarín de embrague a lo largo de la
chaveta que lo hace solidario al husillo.
Dicho husillo gira en uno u otro sentido según
el piñón cónico que se embrague y, secuencia de
ello, la mesa moverá igualmente en uno u otro lado.
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5.- Mesa porta pieza (fig. nº 9)
Es una plataforma rectangular en cuya cara superior,
Se encuentra, perfectamente plana, donde se apoyará
Las piezas que se han de trabajar o los accesorios
Para sujetarlas. La fijación puede hacerse directamente
Sobre la mesa, o por medio de elementos especiales de
Sujeción. Lleva tres o más ranuras donde se introducen
Las cabezas de los tornillos de anclaje y que, al mismo
tiempo, Sirven para recoger el lubricante utilizado.
En la parte anterior lleva una ranura para disponer los topes
de limitación de recorrido. Esta mesa se aloja por medio de
las guías en la de la placa giratoria.
Para lograr el perfecto ajuste, se dispone de una regleta y Unos tornillos y tuercas de regulación; lo
mismo que en la ménsula y en el carro transversal, lleva un dispositivo de blocaje.
Para el desplazamiento se emplea un husillo que puede ser movido Desde el exterior por medio de un
volante o manivela o automáticamente desde el mecanismo alojado en la placa giratoria. Para el fresado
es importante que la mesa no tenga juego en sentido longitudinal.
La mesa se hace de fundición de alta calidad en perfectamente estabilizada. Sus dimensiones y
robustez deben ser tales que no permitan deformaciones baja la acción del fresado ni por la acción de
los tornillos de amarre de las piezas o accesorios.
6.-Eje principal
El eje principal de la fresadora es aquel en el cual
Se fija la herramienta directamente, con ayuda de
Un eje porta fresa o por medio de otros útiles o
Accesorios. El eje va alojado en la parte superior
Del cuerpo de la fresadora y debe ser capaz de
Girar suavemente, pero sin juego. Ha de tener la
Forma y dimensiones adecuadas para poder transmitir
Sin deformaciones los grandes esfuerzos que se presentan
Durante el fresado. Se fabrica de acero especial de gran
Resistencia. Para facilitar la fijación , centrado y extracción de las fresas o de los accesorios, los ejes
son huecos, con un cono morse en la parte anterior y, en la posterior, un sistema de tirante extractor.
(fig. nº 10-11)
Los cojinetes son de rodillos o de bolas y forman parte de los elementos más importantes para lograr un
trabajo de buena, calidad, para lo cual hay que vigilar su reglaje y asegurar un engrase adecuado.
L eje debe girar a distintas velocidades, de acuerdo con las características de la fresadora. Esto se logra
con el mecanismo principal o caja de velocidades.
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7. puente
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Para servir de guía o apoyo al eje porta fresas o a otros
accesorios, las fresadoras llevan un brazo o puente o a
veces dos ajustados al cuerpo de la fresadora en su cuerpo
superior, de manera que puedan formar una unidad rígida
con el por medios blocajes adecuados, semejante a de los
carros y la mesa. Los modelos actuales suelen llevar
una guía en forma de cola de milano que sirven, tanto como
para unirse al cuerpo de la fresadora como para servir de
apoyo a los soportes o lunetas (fig. Nº 12) En algunos modelos
mas antigüitos este brazo consta de una barra cilíndrica calibrada.
Este sistema tiene el inconveniente que el soporte o lentes no
queden automáticamente centrado. Para evitar tal inconveniente
y la vez la rigidez del sistema, algunos modelos llevan dos barras.
Riostras
Para trabajos que requieren grandes esfuerzos se puede hacer aun más rígidos el montaje, empleado
unos tirantes o riostras que unen la ménsula y el puente.
En algunos modelos estos tirantes unen el puente con la base de la fresadora.
Con estos tirantes se intenta hacer que las oscilaciones y vibración se de menos magnitud y se
reduzcan a un mínimo aceptable.
Fresadora universal de eje orientable (fig. Nº 13)
Esta fresadora se diferencia principalmente por los siguientes detalles:
1. la mesa porta pieza va colocada directamente por el carro transversal, eliminando la placa giratoria,
con lo cual esta fresadora resulta, de este punto de vista, mas rígida que la mesa orientable.
De la fresadora más moderna se elimina incluso el carro trasversal, ajustando la mesa longitudinal en
las guía de la ménsula. En estos casos la mesa se puede hacer mas ancha que los otros tipos para esta
fresadora es necesario que el eje, principal valla montado en un puente de diseño principalmente
robusto y en cuyo se coloca el mecanismo principal o caja de velocidades así como el mecanismo para
dotar este puede de movimiento manual y automático, para sustituir en moviendo transversal que
proporcionaba el carro eliminado
2. el eje principal va montado en cabezal de tal manera que se puede orientar formando cualquier
ángulo respecto a la mesa porta piezas.
Por tales razones esta fresadora resulta más versátil que el eje rígido pero tiene el inconveniente de las
fresas que siempre sean desmontables voladizos. El cabezal es lo mas característico de estas
maquinas, ya que los otros elementos y dispositivo son similares a los de la fresadora orientable. Los
tipos de cabezales son empleados en el sistema. Hure, el sistema. Gambin y el sistema de pletina.
Ortogonales
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Accesorios principales de la fresadora universal.
Hemos dicho que la fresadora universal tiene la ventaja de su gran versatilidad. Para que ésta sea lo
más amplia posible la máquina debe disponer de una serie de accesorios.
Algunos de estos accesorios se adaptan a cualquier tipo de fresadora por ejemplo: los útiles de
sujeción de piezas y de herramientas; los aparatos divisores; el aparato de amortajar; el aparato ò
cabezal vertical o universal, aunque este último no tiene razón de ser en las fresadoras de cabezal
orientable, ya que es una parte esencial de las mismas.
Cabezal o aparato vertical.
Este accesorio es de gran utilidad para la fresadora de mesa orientable.
Se acopla al eje principal, como ya se menciono existen tres tipos de cabezales.
1-Cabezal sist.hure: es de los primeros que se construyeron y aun sigue empleándose, por su gran
robustez.
2-Cabezal sist.Gambin: es otro de los primeros cabezales que se fabricaron en este tipo de fresadoras
universales. Resulta más sencillo de reglaje que el cabezal hure, pero tal vez no sea tan robusto.
3-Cabezal de platinas ortogonales: este cabezal es bastante empleado en la actualidad a pesar de
tener la particularidad de que el eje porta fresa no queda en el mismo plano del eje del cuerpo principal,
razón por la cual, se presentan grandes torsores, poco favorables.
Aparato de amortajar:
Es un aparato muy útil para pequeñas entallas, ranuras interiores o para cepillar perfiles especiales. En
la figura se muestra unos de los aparatos para trabajos fuertes
es preferible emplear una maquina una máquina especial,
ya que la manera de trabajar en esta operación es muy
violenta y puede acelerar inútilmente el deterioro de la máquina.
Aparato copiador.
En la figura se muestra uno de estos aparatos, que
resulta muy útil para reproducir pequeñas piezas o
preparación de moldes.
Este consiste en un eje porta fresas rotativo, similar
al aparato vertical, pero con la particularidad de que
el posicionamiento vertical, se logra por medio de
un cilindro hidráulico comandado por un
copiador, que es el encargado de seguir la forma de
la pieza modelo y, que según sus relieves, actúa
como válvula de paso para el fruido a presión
procedente de la central hidráulica. El copiado
se verifica a escala 1:1 por medio de la herramienta
de forma redondeada, que repite los movimientos
del paleador mientras gira cortando el material.
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La fresadora universal se caracteriza por sus posibilidades de trabajo:
1.- Máximas dimensiones a mecanizar en las piezas, lo que queda determinado por:
* Dimensiones de la mesa porta piezas.
*Recorrido máximos de la mesa, carro y/o puente y ménsula.
*Posibilidad de orientación de la mesa o eje principal.
2.-capacidad para lograr los elementos de corte:
*Gama de velocidades del eje principal.
*Gama de avances de mesa y carros.
*Potencia.
3. Capacidad para lograr acabados más o menos perfectos y con tolerancias mínimas
*aconsejables y garantizadas, que queda depende:
*De la rigidez.
*De la calidad de acabado.
4.-Materiales adecuados para lograr una vida útil amortizable, y permitir deformaciones admisibles.
5.-Posibilidad de fácil manejo y mantenimiento sencillo, así como disponer elementos de seguridad para
evitar accidentes.
Seguridad
Estas maquinas, como todas las que trabajan con elementos cortantes giratorios, presentan ciertos
riesgos para el operario y puede ser causa de accidentes graves que hay que prevenir.
También la maquina puede sufrir daños y desperfectos importantes si no se cumple una serie
De principios, o se trabaja a la ligera, sin poner atención debida a cada momento maniobra
Por consiguiente, se incluyen continuación una serie de normas sencillas, que es preciso observar con
rigor para evitar inconvenientes citados.
1.- No poner en marcha la máquina.
*Si no se conocen con detalles todos sus dispositivos de mando o maniobras.
*Estudiar antes el libro de instrucciones o pedir asesoramiento a un experto de la máquina.
*Si no están colocadas o cerradas todas las protecciones de correas, ruedas dentadas, etc.
*Si no se esta seguro de los siguientes puntos:
-Que la herramienta esté bien sujeta y que no haya peligro de que salga despedida al poner la máquina
en marcha.
-Que la pieza estén bien colocadas y fuertemente sujeta, que no puedan salir despedida al hacer
contacto la herramienta (fresa)
-Que las velocidades del eje principal y los avances estén correctamente seleccionados
-Que el desplazamiento de los carros sea posible sin que haya obstáculos que pueda impedirlo
-Que los topes de recorridos de los carros estén en su sitio y apretados para que no se pase la fresa de
los limites previstos.
-Que haya suficiente refrigerante en el dispositivo para toda la operación.
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2. Una vez la máquina en marcha
-Poner atención a cada maniobra; un breve descuido puede ser ocasión de avería o lesión grave.
-Por ningún motivo se acercara la mano a la fresa mientras está en marcha. Esperar a que este
completamente parada la máquina para limpiar, inspeccionar, medir, etc.
-Si por el tipo de trabajo hay proyección de virutas, colocar protección, paran evitar que las virutas
lastimen al propio operario o a otros compañeros próximos a la máquina.
- emplear anteojos de seguridad.
3- mantener limpio el suelo en las proximidades de la máquina
-los lubricantes, refrigerantes o las virutas esparcidas pueden ser ocasión de lesiones por resbalamiento,
puesto que, al perder el equilibrio, se tiende instintivamente a agarrarse de cualquier parte de la
máquina.
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* APARATOS DIVISORES
- los aparatos divisores tienen por objeto hacer ranuras equidistantes, unas veces sobre piezas
cilíndricas (engranajes, fresas, brocas) y otras, a lo largo de reglas (cremallera, reglas graduadas, etc.).
Los primeros se llaman aparatos divisores giratorios y los segundos lineales.
*APARATOS DIVISORES GIRATORIOS
- Son los aparatos mas empleado en la fresadora de allí su importancia.
Se estudia principalmente el aparato divisor universal pero sin descuidar los sencillos y los simples del
tornillo sin fin.
*APARATOS DIVISORES SENCILLOS
Los dos tipos mas generalmente empleados son de agujero y de circulo ranurado
*APARATO DIVISOR SENCILLO DE PLATO DE AGUJEROS
-
Consta de un cabezal de fundición (1), en el cual va ajustado un eje (2) mediante un cono.
Este lleva en su parte anterior un plato de arrastre (3) y en la parte posterior una manivela
corredera (4), cuyo indicador (5) puede introducirse en los agujeros del plato (6) fijo en el
cabezal.
-él desplazamiento angular de la manivela es igual
al del plato de arrastre y, por consiguiente, al de
la pieza.
*Regla.Para dividir una circunferencia en un determinado numero de partes iguales en él plato (6) un circulo, cuyo número de agujeros sea múltiplo del de divisiones que se han
de efectuar y se hace coincidir él índice (5) con uno
de los agujeros de dicho circulo. Efectuada una división, se
pasa a la siguiente, corriendo él índice tantos espacios como unidades tiene él cuociente de
dividir él numero total de agujeros del círculo por él de divisiones que se han de hacer.
Si se desea hacer seis divisiones, se pueden elegir
Círculos de18,24,30, etc. .agujeros . para pasar de
Una división a otra se pasaran ,3, 4 o 5 agujeros
según él circulo respectivo que se haya elegido.
Para evitar tener que contar los agujeros de cada
división se hace, se deslizan a frotamiento suave
entre él plato de agujeros y la manivela dos reglillas
o dedos (1) y(2) (fig. 5.2 A) (llamadas también aliadas),
los cuales pueden sujetarse uno contra otro, formando
un ángulo cualquiera mediante él tornillo (3). Dichos
dedos deben comprender, sobre él círculo de agujeros
que resulte de la regla anterior, él numero de espacios
que en la misma se indica. Para ello téngase en cuenta
que, para comprender n espacios se necesitan n+1
agujeros. Así, en la figura 5.2 A los dedos comprenden
sobre él círculo exterior 9 agujeros, pero solamente 8 espacios.
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Divisor sencillo de disco ranurado
En otros aparatos divisores se sustituye él disco de agujeros
Por otro disco ranurado (fig.5.2B). El disco (1) se coloca
normalmente en él eje (2) y en el cuerpo (3) lleva un gatillo (4)
que se introduce en las ranuras correspondientes del disco.
En algunos de estos aparatos, él paso de una división
a otra se hace limitando él recorrido con una palanca que
acciona él eje por medio de una rueda trinquete, de manera
que la deje libre al volver atrás. Algunos los clasifican como
aparatos semiautomáticos y son muy útiles para pequeños
trabajos en serie. Sea cual fuere él sistema del aparato, hay
que tener la precaución de bloquear él eje con un sistema
de seguridad apropiado (5), una vez hecha la división y
mientras dura la pasada.
Los discos y gatillos deben estar fabricados con la mayor
precisión posible, ya que los errores que tengan los transmiten
a la pieza.
Estos aparatos se emplean mucho en las maquinas de afilar
Como se verá en él tema 20. Suelen ir equipados con platos
de garras, platos de arrastre y pinzas para sujeción de las piezas.
En la figura 5.3 se pueden ver varios modelos de estos aparatos.
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