Fresadora

En el campo de la mecánica existen muchas máquinas importantes y una de ellas es la fresadora. Es un tipo de máquina que tiene la capacidad de desbastar, cortar y de realizar una serie de perforaciones en materiales sólidos, generalmente el metal. Podemos decir que la fresadora es un tipo de herramienta de corte la cual funciona por medio de una “fresa”.

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¿Qué es una fresadora?

Una fresadora es un tipo de máquina herramienta que posee un eje horizontal o vertical en el cual puede girar una herramienta que se utiliza para corte la cual se conoce con el nombre de "fresa” colocada sobre una mesa horizontal darle forma a los materiales.

Características de la fresadora

Entre sus características más notables se mencionan las siguientes:

• Es un tipo de herramienta eléctrica rotativa.
• Para funcionar necesita de un instrumento de corte el cual se conoce con el nombre de fresa.
• Realiza diferentes movimientos giratorios y longitudinales.
• Tiene la capacidad de poder fresar materiales como madera, metales, acrílico y plástico entre otros.
• Cuenta con una muy buena potencia la cual generalmente es de 500 Watts.
• Mantiene un buen equilibrio electrónico de la velocidad dependiendo de la dureza del material con el que se trabaje. Por lo general, su velocidad mínima es de 000 r.p.m.
• La profundidad de corte se conoce también como longitud de carrera la cual debe ser de al menos 40 mm.
• Cuenta con pinzas de 6 y 8 mm para lograr adaptar la mayor cantidad de presos que sea posible.

Historia

La primera fresadora que fue construida nació en el año 1818 gracias al estadounidense Eli Whitney. Esta máquina fue construida con el propósito de mejorar y aumentar la rapidez en la fabricación de los fusiles para el estado de Connecticut. En la década de 1830, logró fabricarse una fresadora que incluía un mecanismo para su regulación vertical además de un soporte para poder colocar el husillo, esta máquina fue construida por la empresa Gay & Silver. Frederick W. Howe, un ingeniero americano, logró fabricar la primera fresadora universal en el año 1848 y a mediados del siglo XIX, se empezó a construir fresadoras de tipo vertical.

Fue Brown & Sharpe, reconocida empresa que se encargó de construir la primera fresadora universal la cual tenía engranajes rectos y helicoidales. En 1874, Pierre Philippe Huré logró diseñar una máquina que poseía un doble husillo y que además funcionaba por medio de un giro manual. En la década de 1940 se logró desarrollar un control numérico por medio de computadora gracias a el inventor norteamericano John T. Parsons.

Para qué sirve la fresadora

La fresadora es un tipo de herramienta que sirve para poder mecanizar los metales, la madera y algunos tipos de materiales sólidos. Es un tipo de máquina multifuncional que sirve también para tornear materiales.

Tipos de fresadora

Existen varios tipos de fresadoras las cuales dependen del tamaño, de la función que realizan y de las características específicas que cada una de ellas tiene. De acuerdo con esto, existen varios tipos de categorías en las cuales se pueden ubicar las fresadoras:

Por la orientación del husillo

• Fresadora vertical: el husillo se encuentra colocado de forma vertical y perpendicular a la mesa de coordenadas. Puede tener un cabezal del tipo oscilante y son las máquinas más comunes en la actualidad.
• Fresadora horizontal: las fresas son colocadas sobre un árbol porta fresas y son los primeros diseños que surgieron los cuales incluían un husillo de forma horizontal, un puente encargado de soportar el árbol y una mesa de coordenadas.
• Fresadora universal: este tipo de fresadora es una combinación de los dos modelos anteriormente mencionados y la herramienta puede ser utilizada tanto de forma vertical como horizontal.

Dependiendo de la cantidad de ejes que posean

• De 3 ejes: representan los ejes X, Y, Z con el objetivo de poder mecanizar las tres dimensiones del espacio.
• De 4 ejes: tiene la capacidad de poder rotar el objeto que será mecanizado dentro de la mesa. Es posible con ella, fresar todas las cuatro caras laterales y se pueden fijar las cuatro piezas al mismo tiempo.
• De 5 ejes: puede girar en dos ejes distintos lo que hace posible que la pieza se puede inclinar la pieza para lograr fresarla en todas sus caras reduciendo los agarres y haciendo posible que la fresa pueda acceder a la misma.

Dependiendo de su estructura

• De tipo convencional: las fresadoras de tipo convencional poseen una estructura en forma de C en la cual se pueden distribuir los elementos de la máquina, se caracterizan principalmente por su rigidez lo que le da la capacidad de soportar las fuerzas que se producen por medio del fresado sin que se ocasionen deformaciones. Pueden ser de tipo clásico u horizontal y cuentan con una mesa de coordenadas en las cuales los centros de mecanizado vertical tienen el eje “X” y “Y” y el cabezal es el que se encarga de moverse de arriba hacia abajo.
• De puente móvil: se conocen también como pórtico y en ellas no se moviliza ni la mesa ni la pieza qué será mecanizada sino que lo que se mueve es la estructura que se encarga de sostener el cabeza. Son de gran tamaño y se utilizan para poder trabajar con materiales que son más difíciles de manipular.
• De columna: poseen el husillo en una columna vertical y sobre ella se desplaza de arriba hacia abajo por medio de un brazo. Se usa en piezas muy grandes y pesadas.

Dependiendo del método de control

• Fresadoras manuales: son las más básicas y utilizan una especie de manivela para que el operario pueda movilizar los ejes cuando las gira.
• Fresadora con visualizador de cotas: es un tipo de lector que indica la posición que tiene los ejes y los refleja en una pantalla.
• Fresadoras CNC: son muy modernas y se controlan de forma digital. Son ideales para lograr automatizar los procesos de fabricación. En ella, los cortes y fresados deberán de indicarse previamente en un ordenador de software CAM para que luego sean transmitidos al formato GCODE.

Partes

Las partes que tiene una fresadora son las siguientes:

• Mesa: es el lugar en donde se coloca la pieza que se necesita desbastar. En ella es donde se logra fijar el bloque de metal en bruto que será trabajado por medio de diferentes sistemas huir mordazas, amarres y tuercas.
• Manivelas: se encarga de darle movimiento a los ejes cartesianos y gracias a ellas es posible desplazar el componente que ha sido sujeto y el husillo que forma parte de la fresa.
• Cabezal: en el cabezal se encuentra el dispositivo que tiene la función de sujetar y asegurar el elemento cortante. Puede contener el botón de encendido y varios tipos de accesorios. También cuenta con el eje de la herramienta, el eje de giro y el eje sobre el cual se colocará la fresa para poder cortar.
• Motor: es la parte más importante de la máquina y su potencia revoluciones y torque pueden llegar a variar dependiendo del fin y del modelo. El control del motor se realiza de forma electrónica y poseen un sistema de engranaje.
• Caja de cambios: ideal para lograr controlar la velocidad de corte y se encargan de regular la salida de potencia que proviene del motor convirtiéndolo en diferentes velocidades las cuales pueden ser regulables.

Cómo funciona

El funcionamiento de una fresadora se fundamenta en una herramienta de corte la cual en el momento de girar a grandes velocidades tiene la capacidad de poder arrancar la viruta de un determinado material. Para realizar este proceso, la persona se encarga de ir movilizando la herramienta de corte y al mismo tiempo la pieza para poder así retirar el material y lograr posteriormente la forma deseada. Se pueden realizar movimientos de tipo longitudinal (eje x), transversal (eje y) y vertical (eje z).

Cómo se usa

Para poder utilizar la fresadora se debe en primer lugar encender la máquina, posteriormente se deberá de acomodar la mesa de trabajo en la cual se colocará la pieza. Ésta pieza deberá también de ser fijada para posteriormente lograr acomodar la columna de la máquina. Luego, se debe de colocar la fresa en el husillo y de esta manera se inicia con el proceso de fresado movilizando los volantes “x” y “y” para lograr darle la forma que se desea a la pieza.

Accesorios

Existe una gran variedad de accesorios que pueden ser utilizados en una fresadora, algunos de ellos son:

• Fijadores: un dispositivo de sujeción que se coloca en la mesa y que se encarga de sujetar las piezas de trabajo.
• Aditamentos: pueden ser diseñados para sujetar el lucillo, los cortadores o fresas estándar o las piezas de trabajo.
• Árboles, boquillas y adaptadores.
• Prensas o dispositivos de sujeción de trabajo.
• Cabezal de intercambio que hace posible los cortes de cabezas de perno y otros.

Mantenimiento

Con un adecuado mantenimiento las fresadores pueden tener una vida útil bastante elevada. Por lo general, este tipo de máquina necesita un mantenimiento diario, de forma semanal, mensual y anual. Todos los días se deberá de limpiar la máquina de forma correcta para eliminar las partículas de suciedad las cuales idealmente deberán de ser sopladas con aire seco a presión. A lo largo de la semana, se le debe de realizar una limpieza más profunda y el filtro de la caja de control deberá de ser aspirado para quitar los restos de viruta. Al mes, importante también limpiar muy bien los ejes y los cuchillos utilizando un cepillo y un desengrasante. En caso de una falla, la máquina deberá de ser revisada por un técnico especializado en la materia.

Fabricantes destacados

Algunos fabricantes destacados son:

• L & W Machine Tools
• Tong-Tai
• Bening Company
• Palmary
• Hiwin Technologies

Importancia de la fresadora

La fresadora es una máquina de mucha importancia en el campo industrial porque permite realizar diferentes mecanizados por arranque de viruta. Gracias a ese proceso se hace posible mecanizar una gran cantidad de materiales como la madera, metales férricos y no férricos, superficies planas o curvas, materiales sintéticos y otros más. Además, hace posible que las piezas fresadas puedan ser afinadas de forma correcta.