Centro Educativo Salesianos Talca 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 Centro Educativo Salesianos Talca Módulo: Taladrado, Torno, Fresado Profesor: Héctor .M. Cáceres Sepúlveda 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. Tema:Fresado Centro Educativo Salesianos Talca Módulo: Taladrado, Torno, Fresado Profesor: Héctor .M. Cáceres Sepúlveda 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. Tema:Fresado Centro Educativo Salesianos Talca Módulo: Taladrado, Torno, Fresado Profesor: Héctor .M. Cáceres Sepúlveda 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. Tema:Fresado Centro Educativo Salesianos Talca 7. puente Módulo: Taladrado, Torno, Fresado Profesor: Héctor .M. Cáceres Sepúlveda 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 Tema:Fresado Centro Educativo Salesianos Módulo: Taladrado, Torno, Fresado Talca Profesor: Héctor .M. Cáceres Sepúlveda 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. Tema:Fresado Centro Educativo Salesianos Talca Módulo: Taladrado, Torno, Fresado Profesor: Héctor .M. Cáceres Sepúlveda 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. Tema:Fresado Centro Educativo Salesianos Talca Módulo: Taladrado, Torno, Fresado Profesor: Héctor .M. Cáceres Sepúlveda 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. Tema:Fresado Centro Educativo Salesianos Talca Módulo: Taladrado, Torno, Fresado Profesor: Héctor .M. Cáceres Sepúlveda Tema:Fresado Centro Educativo Salesianos Talca Módulo: Taladrado, Torno, Fresado Profesor: Héctor .M. Cáceres Sepúlveda * 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. Tema:Fresado Centro Educativo Salesianos Talca Módulo: Taladrado, Torno, Fresado Profesor: Héctor .M. Cáceres Sepúlveda 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. Tema:Fresado