¿Qué es el Fresado?
El fresado es un tipo de proceso de corte en el que se hace girar una herramienta para cortar un objeto.
Una fresa cilíndrica con varias cuchillas gira a gran velocidad para cortar una pieza (por ejemplo, de metal, plástico o caucho) fijada a una mesa, lo que también se conoce como fresado. La palabra “fresado” es de origen alemán, francés u holandés y también se conoce como fresa en inglés.
La herramienta y la pieza a fresar se colocan en la fresadora, y la herramienta y la mesa se mueven hacia arriba, abajo, izquierda, derecha, adelante y atrás para llevar a cabo el proceso.
Existen varios tipos de fresadoras y herramientas de fresado, que pueden utilizarse de distintas formas en función de la forma de la pieza a mecanizar, lo que permite realizar una amplia gama de operaciones de mecanizado, como el mecanizado de superficies planas, laterales y ranuras, y la perforación de orificios.
Usos del Fresado
Dado que es posible cortar formas con gran precisión según planos, el fresado se utiliza para engranajes, moldes y piezas de máquinas de precisión que requieren una gran exactitud dimensional.
Tipos de Fresado
Existen cinco tipos principales de fresado
1. Fresado Plano
Se trata de un proceso para fresar una superficie plana de una pieza fija. Se utilizan principalmente fresadoras frontales, fresadoras planas y fresas de mango. El fresado frontal se utiliza para el mecanizado de grandes superficies con gran precisión, el fresado plano para el mecanizado de desbaste y semiacabado donde no se requiere precisión, y el fresado de extremos para el mecanizado de pequeñas superficies y mecanizados complejos.
2. Fresado Lateral
Es el mecanizado del lateral de una pieza fijada a la mesa. Se utilizan principalmente fresadoras frontales, fresadoras laterales y fresas de mango. Las fresadoras horizontales utilizan fresadoras frontales y laterales, mientras que las verticales utilizan fresas de mango.
3. Mecanizado por Pasos
Se trata de una operación de mecanizado en la que la pieza se corta descendiendo un nivel desde la superficie plana de una pieza fija. Se utilizan principalmente fresadoras frontales y laterales y fresas de mango. Cuando el área del escalón es grande o el escalón es bajo, se utiliza principalmente el fresado frontal; cuando el área es estrecha o el escalón es alto, se utiliza principalmente el fresado lateral o el fresado de extremo.
4. Mecanizado de Ranuras
Es el proceso de corte de una ranura en la superficie plana de la pieza. La ranura se corta a una profundidad determinada y, a continuación, la mesa se desplaza hacia delante y hacia atrás, hacia la izquierda y hacia la derecha. Las ranuras no son sólo surcos, sino que pueden ser de los siguientes tipos
- Ranuras en T: ranuras que parecen una T invertida del alfabeto
- Ranuras en cola de milano: ranuras que se ensanchan hacia abajo como un trapecio.
- Cavidades: hendiduras en una superficie plana.
- Hendidura: ranura estrecha y profunda.
- Chavetero: ranura para encajar piezas de máquinas.
Las herramientas de fresado incluyen fresas de mango, fresadoras de ranuras en T, fresadoras de cola de milano, sierras para metal y fresadoras divididas: las fresadoras de ranuras en T se utilizan junto con las fresas de mango para cortar ranuras en T, las fresadoras de cola de milano para cortar ranuras de cola de milano, las sierras para metal y las fresadoras divididas para ranuras.
5. Fresado de Agujeros
El fresado de agujeros consiste en taladrar un agujero con una broca y mandrinar para ensanchar el agujero realizado con el taladro. Se utilizan fresadoras y fresas de mango.
Las taladradoras y las fresas de mango se utilizan habitualmente para taladrar, mientras que las fresas de mango se emplean para mandrinar y para taladrar agujeros que requieren precisión.
Tipos de Herramientas de Fresado
Las fresas utilizadas en las operaciones de fresado son principalmente de acero rápido o de metal duro y se clasifican a grandes rasgos en los dos tipos siguientes, en función de cómo se montan en la fresadora:
- Tipo agujero: el agujero se encuentra en el centro de la herramienta.
- Tipo de mango: en forma de varilla.
Las fresas se clasifican en los siete tipos siguientes según la “forma a fresar” y la “aplicación”.
1. Fresas Frontales
Las fresas frontales son herramientas de fresado de tipo taladro con un filo de corte circular. Las fresas frontales se caracterizan por su capacidad para mecanizar grandes superficies con gran precisión y eficacia. En cambio, no son adecuadas para mecanizar áreas pequeñas.
Las fresas frontales se utilizan principalmente para el fresado de superficies planas en fresadoras verticales, y una de sus características es que pueden utilizarse muchas veces sustituyendo la punta de la herramienta de corte.
2. Fresadora Plana
Las fresas planas son fresas de tipo taladro con la fresa unida a la periferia de un cilindro en el extremo de la herramienta. Las fresas planas se utilizan principalmente en fresadoras horizontales.
Se caracterizan por su gran eficacia en el corte frontal y una velocidad de trabajo superior a la de las fresadoras frontales. Por otro lado, son menos precisas que las fresas frontales, por lo que se suelen utilizar para mecanizados de desbaste y semiacabado en los que no se requiere precisión.
3. Fresa de Mango
Una fresa de mango es una herramienta de fresado alargada, parecida a una broca y de tipo caña. La fresa de mango es la única herramienta de fresado que es lo suficientemente versátil para todas las operaciones de fresado, pero debido a su baja eficiencia de corte, a menudo se utiliza para áreas de corte pequeñas o para operaciones de mecanizado complejas.
Según el número de filos y la forma de la herramienta de corte, existen varios tipos:
- Fresas de 2 filos
- Fresas de tres filos
- Fresas de varios filos
- Fresas cónicas
- Fresas de bola
- Fresas cuadradas
4. Fresas Laterales
Las fresas laterales son herramientas de fresado de tipo taladro con filos de corte en la periferia y los lados del disco de la punta de la herramienta. Existen diferentes tipos de cuchillas, como las “cuchillas normales”, las “cuchillas rugosas” y las “cuchillas escalonadas”, que se utilizan en función de la aplicación. Suelen utilizarse principalmente para ranurar y realizar cortes laterales.
5. Fresas Angulares
Las fresas angulares son fresas de tipo taladro con un filo de corte angular alrededor de la circunferencia del disco en el extremo de la herramienta. Suelen utilizarse para el ranurado en V en fresadoras horizontales y el fresado de cola de milano en fresadoras verticales.
6. Broca
Una broca es una herramienta de fresado tipo caña con un filo de corte en el extremo de la herramienta. Su forma es similar a la de una fresa de mango, pero a diferencia de ésta, no tiene filo de corte en el lado de la broca y no puede mecanizar por el lado. Se caracteriza por su especialización en el taladrado.
7. Fresa de Ranurar
Las fresas de ranurar son herramientas de fresado de tipo taladro con el filo de corte en la periferia de la punta de la herramienta. Se caracteriza por su especialización en el fresado de ranuras. En función de la forma de la ranura, se utilizan distintos tipos de herramientas:
- Ranuras, cajeras: fresas, fresas laterales
- Mecanizado de ranuras en T: fresado de ranuras en T
- Fresado de cola de milano: fresado de cola de milano
- Fresado helicoidal: fresas
- Fresado de chaveteros: fresas, fresado de ranuras
- Fresado de chavetero de media luna: fresado de chavetero de media luna
- Ranurado: sierras para metales, fresado de mortajas y espigas
Tipos de Fresadoras Utilizadas para el Fresado
Existen seis tipos de fresadoras utilizadas para operaciones de fresado. Las diferencias radican en la dirección en la que se monta la herramienta, el sentido de la marcha y el método de control.
1. Fresadora Vertical
Este tipo de fresadora tiene la herramienta montada perpendicularmente al suelo. Suele utilizarse para el mecanizado de caras planas o en R. Según el movimiento de la herramienta y la mesa, se clasifican en tres tipos
- Tipo bancada: donde se mueven tanto la mesa como la herramienta
- Tipo rodilla: tipo en el que sólo se mueve la mesa
- Tipo carnero: tipo en el que la herramienta se mueve hacia delante y hacia atrás en una fresadora de bancada.
El tipo rodilla se caracteriza por una buena visibilidad que permite el mecanizado a la altura de los ojos y es adecuado para el mecanizado de materiales ligeros o cuando el mecanizado y la medición se realizan muchas veces. Por otro lado, el tipo bancada es menos propenso a los cambios dimensionales causados por el uso repetido y es adecuado para producir grandes cantidades de mercancías.
2. Fresadoras Horizontales
Se trata de un tipo de fresadora en la que la herramienta está fijada horizontalmente al suelo. Se caracteriza por su gran eficacia de corte, ya que las virutas del fresado tienden a caer directamente hacia abajo. Se suele utilizar para ranurado, taladrado profundo, fresado lateral y corte de materiales en plancha.
3. Fresadora Universal
Este tipo de fresadora tiene una mesa que puede girar horizontalmente y está equipada con funciones verticales y horizontales. Puede realizar mecanizados verticales y horizontales en una sola máquina, y también es capaz de realizar mecanizados complejos como engranajes y taladros.
4. Fresadora de Sobremesa
Se trata de una pequeña fresadora de sobremesa. Suelen utilizarse para bricolaje en casa y la mayoría de los modelos son verticales.
5. Fresadoras NC y CNC
Son fresadoras que pueden realizar mecanizados de forma automática bajo control numérico.
La fresadora NC está controlada numéricamente y el movimiento de la herramienta y la mesa está controlado numéricamente, por lo que hay poca variación en la precisión. La ventaja es que el mecanizado puede realizarse automáticamente, por lo que el operario no tiene que estar pendiente en todo momento, pero la desventaja es que lleva tiempo aprender a manejarla y desarrollar programas.
Las fresadoras NC y las fresadoras CNC se presentan en los siguientes tipos:
- Fresadoras NC verticales
- Fresadoras NC horizontales
- Fresadoras NC de sobremesa
6. Centros de Mecanizado
Los centros de mecanizado son fresadoras NC y CNC con la función añadida de cambio automático de herramienta. Algunos centros de mecanizado son capaces de controlar la posición en cinco ejes, incluidos los de rotación, así como los verticales, horizontales, longitudinales y de arriba abajo, lo que permite mecanizar formas más complejas.
Aunque el mecanizado puede realizarse automáticamente sin que el operario tenga que tocar la máquina si se establece un programa, las desventajas son el elevado coste y el tiempo necesario para aprender a manejar la máquina y desarrollar un programa.
Existen los siguientes tipos de centros de mecanizado:
- Centros de mecanizado verticales
- Centros de mecanizado horizontales
- Centros de mecanizado de doble columna
- Centros de mecanizado de 5 ejes
Diferencias entre Fresado y Torneado
En las operaciones de corte, el torneado se confunde a menudo con el fresado. Ambos son procesos de corte que utilizan la rotación para cortar la pieza, pero la diferencia radica en lo que se tornea y en la intermitencia del proceso de mecanizado.
En el torneado, la pieza se gira y se corta colocándola contra una herramienta inmóvil, mientras que en el fresado, la herramienta se gira y se corta colocándola contra una pieza inmóvil. El torneado se caracteriza por un contacto constante entre la pieza y la herramienta estacionaria (corte continuo), mientras que el fresado se caracteriza por un contacto repetido y sin contacto entre la pieza estacionaria y la herramienta (corte intermitente).