Cuestionario Para Certamen Numero 4 Fresa y Rectificado

Cuestionario Para Certamen Numero 4 Fresa y Rectificado

1. ¿Cuál es la descripción del proceso de fresado? El fresado es una operación de mecanizado en la que se hace pasar una pieza enfrente de una herramienta cilíndrica rotativa con múltiples bordes o filos cortantes (en algunos casos se usa una herramienta con un solo filo). El eje de rotación de la herramienta es perpendicular a la dirección de avance. La orientación entre el eje de la herramienta y la dirección del avance es la característica que distingue al fresado del taladrado; en el taladrado, la herramienta de corte avanza en dirección paralela a su eje de rotación. La herramienta de corte para el fresado se llama fresa y los bordes cortantes se llaman dientes. La máquina herramienta que ejecuta tradicionalmente esta operación es una fresadora. La forma geométrica creada por el fresado es una superficie plana. Se pueden crear otras formas mediante la trayectoria de la herramienta de corte o la forma de la misma. Debido a la variedad de formas posibles y a sus altas velocidades de producción, el fresado es una de las operaciones de mecanizado más versátiles y ampliamente usadas.

2. ¿Cuál es la particularidad de los filos de la fresa y bajo qué efecto trabajan y bajo qué procedimiento de trabajo se realizan menos esfuerzos de corte? El fresado es una operación de corte interrumpido; los dientes de la fresa entran y salen de la pieza en cada vuelta, lo que interrumpe la acción de corte y grava los dientes con un ciclo de fuerzas de impacto y choque té rmico en cada rotación. El material de la herramienta y la geometría se diseñan para soportar estas condiciones. Hay dos tipos básicos de operaciones de fresado: fresado frontal y fresado periférico. Además, de la combinación de estos dos tipos se establece un tercero: el fresado combinado. Fresado cilíndrico El eje de la fresa se halla dispuesto paralelamente a la superficie de trabajo en la pieza. La fresa es de forma cilíndrica y arranca las virutas con los filos de la periferia. Las virutas producidas tienen forma de coma. Fresado frontal En el Fresado Frontal el eje de la fresa es normal a la superficie de trabajo. La fresa no sólo corta con filos de su periferia, sino también con dientes frontales. La sección de viruta tiene espesor uniforme. Los filos de la herramienta solo pasan muy poco tiempo en contacto con el material. 3. Describa el proceso de fresado a contra-marcha y que ventajas presenta en relación al proceso de fresado a favor del avance.

El fresado de contramarcha: procedimiento corrientemente empleado en el fresado cilíndrico. La viruta se arranca aquí

primeramente por el sitio más delgado. Antes de que los dientes de la fresa penetren en el material, resbalan sobre la

superficie que se trabaja. Con esto se produce un fuerte rozamiento. El esfuerzo de corte tiende a levantar la pieza.

Ventajas:

• Fácil disposición de la viruta – la viruta cae detrás de la fresa. • Menos desgaste – incremento de la vida de la herramienta en un 50%. • Mejora del acabado superficial – menos viruta arrastrada por diente. • Se requiere menos potencia – pueden usarse fresas con un gran ángulo. 4. Cuál es la característica principal de la Fresadora Universal, y que tipo de piezas se pueden mecanizar en base a esta característica. La característica principal de esta máquina es la de que la mesa de fresar puede girar hacia la derecha o hacia la izquierda. Con esto se hace posible la ejecución de muchos más trabajos, como, por ejemplo, el fresado de ranuras en espiral. La máquina fresadora universal se caracteriza por la multitud de aplicaciones que tiene. Su principal nota característica la constituye su mesa inclinable que puede bascular tanto hacia la izquierda como hacia la derecha en 45°. Esta disposición sirve con ayuda del cabezal divisor para fresar ranuras espirales. Los tres movimientos de la mesa en sentido vertical, longitudinal y transversal se pueden efectuar a mano y automáticamente en ambos sentidos. Topes regulables

limitan automáticamente la marcha en el punto deseado. En las manivelas que sirven para mover la mesa hay discos graduados que permiten ajustes finos. Estas máquinas encuentran aplicación en mecánica fina, en construcción de herramientas y de moldes, en la fabricación de piezas sueltas y de pequeñas series. En estas aplicaciones tienen empleos muy variados mediante accesorios basculantes y fácilmente recambiables que las hacen aptas para toda clase de trabajos con arranques de viruta. Fresadora universal de eje orientable GUM VM 125. Lagun. Este tipo de fresadora suele diferenciarse de la de mesa orientable por dos características a tener en cuenta: a) La mesa porta piezas va montada directamente sobre el carro transversal, por tanto, se elimina la placa giratoria, resultando desde la óptica de la robustez de la máquina, más recia que la de mesa orientable. En las fresadoras que se están construyendo actualmente también se elimina el carro transversal, de manera que la mesa se incorpora directamente a las guías mecanizadas en la consola. De esta manera se consiguen mesas más anchas que en los otros tipos. Fresadora universal mixta FWR40J2 Jafo. b) El eje principal monta un cabezal orientable, de forma que se puede orientar formando cualquier ángulo respecto con la mesa porta piezas. Esto les da mucha más versatilidad que con el eje rígido. A su vez, tienen el inconveniente de que las fresas siempre van montadas al aire, por lo que hay que tener la atención de trabajar con herramental corto. Los tipos de cabezales más utilizados son de los sistemas:

Huré,

Gambin,

platinas ortogonales. La concepción de los órganos de la máquina, en especial las partes móviles con relación a la fresadora universal:

Consola: bancada fija,

Carro transversal: brazo, montante, o puente motorizado, sin parte giratoria,

Mesa: únicamente se desplaza a lo largo de la bancada en toda su anchura; nos da una idea de la robustez y capacidad

de carga para poder utilizar este tipo de máquinas en procesos de fresado que requieren arrancar mucho volumen de viruta.

5. Que condición se evita al colocar dos fresas helicoidales en sentido opuesto en la máquina. Los filos helicoidales, que pueden tener inclinación a la derecha o a la izquierda, dan lugar, en el arranque de viruta, a un empuje en dirección axial. Este empuje axial debe estar dirigido contra el cabezal, pues, de lo contrario, se soltaría del husillo el vástago de la fresa. Tiene dientes helicoidales de sentidos opuestos, tienen la ventaja de que el empuje axial queda en ellas parcialmente compensado 6. ¿Cuál es la característica principal que diferencia a la maquina fresadora universal?

La máquina fresadora universal se caracteriza por la multitud de aplicaciones que tiene. Su principal nota característica

la constituye su mesa inclinable que puede bascular tanto hacia la izquierda como hacia la derecha en 45°. Esta

disposición sirve con ayuda del cabezal divisor para fresar ranuras espirales. Los tres movimientos de la mesa en sentido

vertical, longitudinal y transversal se pueden efectuar a mano y automáticamente en ambos sentidos. Topes regulables limitan automáticamente la marcha en el punto deseado.

En las manivelas que sirven para mover la mesa hay discos graduados que permiten ajustes finos. Estas máquinas

encuentran aplicación en mecánica fina, en construcción de herramientas y de moldes, en la fabricación de piezas sueltas

y de pequeñas series. En estas aplicaciones tienen empleos muy variados mediante accesorios basculantes y fácilmente recambiables que las hacen aptas para toda clase de trabajos con arranques de viruta.

La fresadora universal es la más utilizada en la fabricación unitaria o de pequeñas series de piezas, debido a que con ella

se pueden realizar prácticamente la mayoría de los procesos de fresado.

Una de las razones de más peso que condujo al diseño y fabricación de las fresadoras universales fue la necesidad de realizar ranuras helicoidales. La solución para este problema radica en dos puntos:

1. que la pieza pueda girar sobre su eje, y a su vez, solidaria con la mesa se despl ace longitudinalmente contra la herramienta cortante (fresa). 2. que la fresa, para que no talone (roce contra la pieza en cualquier parte de la fresa que no sea el/los filo/s), pueda orientarse según el ángulo de la hélice que se va a tallar.

El primero se consigue a través de un dispositivo llamado aparato divisor, que montado sobre la mesa recibe el movimiento del husillo de ésta mediante un tren de engranajes.

Para el segundo, la orientación e inclinación de la hélice podemos optar por dos maneras:

a) inclinar y orientar la mesa respecto a la fresa, b) orientando la fresa respecto al eje de la pieza. Ello nos lleva a otra clasificación para las fresadoras universales:

Fresadoras universales de mesa orientable. Fresadoras universales de eje orientable. Ambas son del tipo de consola y, comúnmente las de eje orientable suelen ser verticales o mixtas. 7. ¿Cuál es la finalidad del cabezal divisor?

El aparato divisor elemental resulta suficiente cuando se quiere establecer un reducido número de divisiones.

La pieza se fija entre los puntos del cabezal divisor y del cabezal móvil. Sobre el husillo divisor se halla

dispuesto un disco recambiable provisto de tantas entalladuras como divisiones queramos obtener en la pieza a mecanizar.

Después de cada giro se mantiene el disco en una nueva posición por medio de un trinquete. Este método de trabajo

se llama de división directa.

Divisor Universal

Es uno de los accesorios típicos de las fresadoras universales. Se utiliza para las operaciones que se describen a continuación:

1) Sostener la pieza durante todo el tiempo de la operación.

2) Permitir realizar un determinado número de fresados equi-angulares alrededor de una circunferencia. 3) Permitir realizar ranuras helicoidales a lo largo de una superficie cilíndrica.

a. el número de partes por dividir es menor a 40, en este caso, habrá siempre giros enteros de la

manivela. b. el número de agujeros es mayor de 40, en este caso nunca habrá giros enteros de la manivela. División angular

Si se considera que cada giro de la manivela corresponde a un desplazamiento de 9º, por lo tanto para correr la pieza en 1º se debe girar la manivela 1/9 lo que se puede realizar con los discos de 18 y 27.

8. ¿Cuál es la gracia de trabajar con una fresa cilíndrica helicoidal en comparación a una fresa cilíndrica recta?

Los filos helicoidales, que pueden tener inclinación a la derecha o a la izquierda, dan lugar, en el arranque de viruta, a un empuje en dirección axial.

Este empuje axial debe estar dirigido contra el cabezal, pues, de lo contrario, se soltaría del husillo el vástago de la fresa.

Tienen filos únicamente en su periferia. Se utilizan para desbastar y afinar superficies planas con la fresadora horizontal.

9. ¿Cuál es la descripción del proceso de esmerilado?

El esmerilado es un procedimiento de trabajo con arranque de viruta mediante forma geométricamente

indeterminada de los filos contantes (granos abrasivos). Como útil de esmerilado se emplea generalmente un disco

rotativo llamado muela. De su superficie resaltan granos de material abrasivo que dan lugar con sus aristas y vértices al arranque de virutas

Esmerilado de piezas

Los trabajos que se hacen con la muela son el afilado de herramientas y el mecanizado de piezas templadas y sin

templar. En el esmerilado de piezas se trata de eliminar las irregularidades –desbarbar- o de conseguir piezas redondas

o planas de gran exactitud dimensional y de elevada calidad superficial –rectificado-

10. Identifique si las siguientes Ventajas y Desventajas corresponden a Fresado a Favor de Marcha (FFM) o Fresado en Contra Marcha (FCM) En el fresado en oposición, también llamado fresado convencional, la dirección del movimiento de los dientes de la fresa es opuesta a la dirección de avance cuando cortan el material; es decir, cortan «contra el avance». En el fresado en concordancia, también llamado fresado tipo trepado, la dirección del movimiento de la fresa es la misma que la dirección de avance cuando los dientes cortan el material. Es un fresado «con el avance». El fresado de contramarcha: procedimiento corrientemente empleado en el fresado cilíndrico. La viruta se arranca aquí primeramente por el sitio más delgado. Antes de que los dientes de la fresa penetren en el material, resbalan sobre la superficie que se trabaja. Con esto se produce un fuerte rozamiento. El esfuerzo de corte tiende a levantar la pieza. Ventajas • Fácil disposición de la viruta – la viruta cae detrás de la fresa. • Menos desgaste – incremento de la vida de la herramienta en un 50%. • Mejora del acabado superficial – menos viruta arrastrada por diente. • Se requiere menos potencia – pueden usarse fresas con un gran ángulo. Desventajas • Debido al alto resultado de las fuerzas de impacto cuando el diente establece contacto con la pieza de trabajo, esta operación debe tener una configuración rígida, y la violenta reacción debe ser eliminada con el avance del mecanismo. • El fresado inverso no es apropiado para piezas de trabajo que tienen un escalado, ni en metales con una alta generación de temperatura en el trabajo, como fundiciones y metales forjados. El escalonado de la pieza de trabajo hace que la operación sea dura y abrasiva, causando un desgaste y un daño excesivo en los dientes de la fresa, provocando así una disminución de la vida de la herramienta.

En el fresado en favor del avance: los filos de la fresa atacan la viruta por su sitio más grueso. Como la pieza es fuertemente presionada contra su apoyo, se presta el procedimiento para el fresado de piezas delgadas. Se emplean también grandes profundidades de corte. Ventajas

La cantidad de material cortado por diente no va en función de las características de la superficie de la pieza de trabajo.

El proceso de corte es suave, siempre que los labios de la fresa estén afilados. Desventajas

Los dientes de la fresa tienen tendencia a realizar pequeñas vibraciones. La pieza de trabajo tiene tendencia a levantarse, de este modo es importante una apropiada sujeción de la pieza de trabajo.

Rápido desgaste de la herramienta comparado con el fresado inverso.

Las virutas caen enfrente de la fresa – esta disposición dificulta la operación. Tiende a aumentan la fuerza para levantar la pieza de trabajo.

Se requiere más potencia debido a un incremento de la fricción causado por la viruta.

Acabado superficial estropeado debido al aumento de viruta arrastrada por diente. 11. ¿Cuál es el rango de rugosidades obtenidas mediante rectificado?

El rectificado es una operación de acabado en piezas que requieren tolerancias exigentes:

dimensionales: diametral, longitudinal o angular,

geométricas: concentricidad, paralelismo, perpendicularidad, redondez, cilindricidad, de forma, etc., de acabado superficial: rugosidad, dirección del

rayado,etc.

12. Que ventajas presenta la muela de segmentos frente a la de vaso, en el fresado plano frontal:

La muela de segmentos es más ventajosa que la de vaso para el esmerilado de superficies

anchas y continuas, porque los espacios intermedios entre segmento y segmento

facilitan una buena afluencia del líquido refrigerante y una buena salida de virutas.

La correcta aplicación de los fluidos de corte es efectiva para reducir los efectos térmicos y las altas temperaturas superficiales de trabajo que se generan. Cuando estos fluidos se usan en el rectificado, acometen las mismas funciones que en el resto de operaciones de mecanizado: reducir la fricción y evacuar el calor de los procesos. Además, el lavado de las virutas y la reducción de la temperatura de la superficie de trabajo son muy importantes en el rectificado.

13. De un ejemplo de cómo se determina el tamaño nominal de grano de una muela abrasiva:

Se utilizan tamaños de grano de abrasivos conforme a DINISO6344.Los granos abrasivos se clasifican mediante cribas normalizadas en distintas categorías de tamaño.

El tamaño de grano nominal se obtiene por el número de mallas de la criba por pulgada (mesh).Así, por ejemplo, el

número 60 significa que la criba respectiva presenta 60mallas por pulgada. Cuanto mayor sea el número, tanto más fino

es el grano abrasivo. A partir de un tamaño de grano de 240, el grano abrasivo deja de clasificarse por cribas normalizadas, sino que se hace por un complejo sistema de sedimentación.

Muchas son las variables que afectan en el buen desarrollo del rectificado. A continuación, listamos unas pautas que creemos pueden ayudar a seleccionar los parámetros apropiados de la rueda y las condiciones de rectificado: Para optimizar el acabado superficial seleccionar una estructura de rueda densa con granos de tamaño pequeño. Usar también, velocidades más altas y avances pequeños. Profundidades de corte más pequeñas y mayores diámetros de rueda también pueden ayudar algo. Para maximizar la velocidad de arranque de material, seleccionar un tamaño de grano grande, estructura de rueda más abierta y aglutinante vitrificado. Para rectificar acero y la mayoría de las fundiciones de hierro, seleccionar el óxido de aluminio como abrasivo. Para rectificar la mayoría de los metales no ferrosos, seleccionar el carburo de silicio como abrasivo. Para rectificar aceros de herramienta endurecidos y ciertas aleaciones aeroespaciales elegir el nitruro de boro cúbico (borazón) como abrasivo. Para rectificar materiales abrasivos duros, como cerámicos, carburos cementados y vidrio, elegir el diamante como abrasivo. Para metales suaves, escoger un tamaño de grano grande y el grado de rueda más duro. Para metales duros, elegir un tamaño de grano pequeño y un grado más suave de rueda

14. ¿Qué indica la banda de color marcada en la superficie de una muela abrasiva? Bandas de color para la velocidad de corte permitida (véase tabla) La velocidad de corte máxima permitida se indica en las muelas abrasivas la forma siguiente y no se puede sobrepasar bajo ninguna circunstancia.

15. Que propiedad mecánica de una muela abrasiva se ve modificada si: hay mayor proporción de liga, y/o mayor compractacion, logrando una mayor densidad.

16. ¿Cuáles son los factores que se deben tener en cuenta al determinar las min -1 correctas para mecanizar una pieza de trabajo? Velocidad de giro (rpm)

La velocidad de giro, óptima de la herramienta depende, en cada caso, del material de la herramienta y del material de la pieza, así como el diámetro de la pieza o la herramienta (según el caso).

En la práctica esta velocidad se introduce directamente y sin cálculos en base a la experiencia. Sin embargo es mejor calcular la velocidad de giro a través de la velocidad de corte tomada de tablas.

El cálculo de las revoluciones “n” se hace a partir de la velocidad de corte y el diámetro de la pieza para torno, y el

diámetro de la herramienta para fresa, aplicando la siguiente formula obtendremos la velocidad de giro o las revoluciones por minuto.

n = Vc * 1000 / d * pi

Donde:

• n = velocidad de giro

• Vc = velocidad de corte • d = diámetro de la herramienta o de la pieza según sea el caso.

Un proceso que consiste en pocos cortes lentos y pesados por un proceso que consiste de muchos cortes rápidos y

ligeros. La viruta que se produce es mucho más pequeña, pero se evacua mucho más rápido. La razón principal por la

cual el mecanizado de alta velocidad funciona es la poca profundidad de corte. Una profundidad de corte menor

significa menos calor generado en el corte. Con menos calor en el corte, las rpm pueden incrementarse

ostensiblemente. Además, como la carga de viruta por diente permanece constante o aumenta, se puede alcanzar una velocidad de avance mucho más alta a medida que las rpm se incrementan.

El diseño de un cambio de velocidad escalonado presenta-lógicamente-el problema de la disyuntiva en la selección de

la gama idónea.

Tiene fácil comprensión si estudiamos las velocidades de corte que precisa, por ejemplo un torno.

Para mantener una velocidad de corte óptima de manera constante en cualquiera de los diámetros -mecanizando un

mismo material, las posibilidades de variación del número de revoluciones para el husillo de la máquina se hace

incalculable. Sabemos que esto no es viable mediante el cambio de velocidad por engranajes, puesto que existe una limitación entre dos valores extremos.

Así pues, partiendo de dos velocidades de corte Vcmáx. (Máxima) y Vcmín. (Mínima), que determinan el campo de la

velocidad económica para cierto tipo de material, se puede establecer también dos valores n máx y n mín , es decir:

Este problema, en las máquinas de producción controladas por CNC, queda solventado mediante un regulador

(potenciómetro) que actúa sobre el motor, aumentando o disminuyendoel número de vueltas para mantener la

velocidad de corte constante en cada momento. A este proceso se le conoce como variación continua de la velocidad.

Los cambios de velocidades por conos de poleas escalonadas, por su sencillez y eficacia también son un sistema bastante empleado. Es muy habitual en algunos modelos ligeros de taladradora.

Suponiendo dos conos de poleas escalonados -conductor y conducido, y recordando que la velocidad de giro es

inversamente proporcional al diámetro de la polea, se puede establecer que la velocidad de salida más rápida será la

resultante de combinar d1 con d2 , y la más lenta, la resultante de la combinación entre d7 y d8 .Claro está que estos

tipos cono-polea no permiten otra posición de correa entre ranuras que con la correspondiente alineada, puesto que de lo contrario la correa acabaría rompiéndose.

17. Cuál es la misión del aglomerante, en las muelas abrasivas. El aglomerante tiene la misión de mantener el grano en la muela abrasiva hasta que se haya despuntado por el proceso de corte. Entonces, el aglomerante debe soltar el grano de forma que se aplica un nuevo grano, afilado. Esta propiedad se puede adaptar al proceso abrasivo correspondiente con el tipo de aglomerante y la cantidad del mismo. MATERIAL DE UNIÓN (AGLOMERANTE):

Funciones: • Evitar pérdidas de granos afilados. • Permitir liberar granos desafilados. • Transmitir fuerzas entre grano y husillo.

• Disipar el calor generado en el proceso. Tipos:

• Vítreo [V]: el más usado en muelas de alúmina, CBN • Resinoso [B]: poco frecuente

• Metálico [M]: Empleados en superabrasivos. Muelas muy duras. • Otros…

Los abrasivos más utilizados son el óxido de aluminio con aglomerante de resina impregnada de partículas para que sea eléctricamente conductor, y el diamante con enlace mecánico.