Allá por el año 1818, un intrépido diseñador estadounidense, Eli Whitney , construyó la primera máquina de fresar para conseguir agilizar la fabricación de fusiles en el estado de Connecticut, y que aún es conservada en el Mechanical Engineering Museum de Yale. A partir de esta surgieron mejoras y en la década de 1830, la empresa Gay & Silver se encargo de construir una fresadora que incluía un mecanismo de regulación vertical y un soporte para el husillo portaherramientas.
Desde entonces nuestras protagonistas, las fresadoras, no han parado de crecer y de reinventarse, y hoy en día pueden clasificarse según varios aspectos que veremos durante esta entrada, la clasificación puede hacerse según diversos factores, desde el número de ejes de operación, hasta la orientación del eje de giro. Vamos con ello…..
Contenido
Si tenemos en cuenta la orientación del eje de giro de la herramienta de corte, podemos encontrar tres tipos diferentes de fresadoras: fresadoras horizontales, fresadoras verticales y fresadoras universales, vamos a ver que características tiene cada una de ellas y sus diferencias.
Empezamos con el tipo de fresadoras verticales, las cuales reciben este nombre porque el eje del husillo está orientado de forma vertical, situándose de forma perpendicular a nuestra mesa de trabajo. Estas fresadoras pueden desplazarse, bien la mesa, o bien el husillo verticalmente, permitiendo profundizar al máximo posible el corte.
Y en este tipo de fresadoras verticales podemos encontrar dos tipos:
En este tipo de fresadoras verticales la mesa puede mover perpendicularmente al husillo únicamente, moviéndose este husillo paralelamente a su propio eje.
Mientras en las fresadoras verticales de consola, el husillo va a permanecer estacionario durante todas las operaciones de corte, a la vez que la mesa va a moverse tanto de forma vertical como horizontal.
Las fresadoras horizontales utilizan fresas cilíndricas, las cuales se colocan sobre un eje horizontal que es accionado por el cabezal de la máquina, apoyado a su vez sobre dicho cabezal por un extremo, mientras que por el otro extremo está apoyado sobre un rodamiento del puente deslizante o carnero. La función o tarea principal de este tipo de fresadora, es realizar trabajos de ranurado, adaptandose a diferentes formas y perfiles de ranuras.
En las ocasiones que se realizan trabajos con varias ranuras paralelas, se puede aumentar la productividad si montamos en el eje portaherramientas varias fresas en conjunto formando el llamado tren de fresado.
Tipos de fresadoras horizontales
Por último, en cuanto a sus limitaciones, la profundidad máxima de la ranura esta limitada por la diferencia que existe entre el radio exterior de la fresa y el radio exterior que presentan los casquillos de separación que están sujetando el eje portafresas.
Por último, la fresadora universal, como podremos adivinar por su nombre puede llegar a ser tanto una fresadora horizontal como vertical, esto lo consigue gracias a un husillo principal que permite acoplar ejes portaherramientas horizontal, o un cabezal que acoplado al husillo convierte la máquina en una fresadora vertical.
El costo y el tamaño de las piezas a mecanizar, son los principales inconvenientes de este tipo de fresadoras, que al igual que las fresadoras horizontales cuentan con un carnero, un puente deslizante que permite desplazar la fresadora de atrás a adelante mediante unas guías.
Pero podemos hacer muchas más divisiones , como por ejemplo según el número de ejes o en función del número de grados de libertad que pueden variarse durante la llamada operación de arranque de viruta. Podemos encontrar los siguientes tipos de fresadoras según esta clasificación:
El movimiento relativo entre pieza y herramienta en los tres ejes de un sistema cartesiano puede controlarse.
Este tipo de fresadoras es utilizado para generar superficies que tengan un patrón cilíndrico, como por ejemplo ejes estriados o engranajes. El giro de la pieza puede ser controlado sobre un eje, por ejemplo con un mecanismo divisor o un plato giratorio.
En este caso son utilizadas para generar formas bastante complejas, como por ejemplo el rodete de una turbina Francis. En este caso el giro de la pieza puede ser controlado o bien con el giro de la pieza sobre dos ejes, uno que esté perpendicular al eje de la herramienta, y otro paralelo a esta, de la misma forma que si se tratará de un mecanismo divisor y un plato giratorio en una fresadora vertical, o bien con un giro de la pieza sobre un eje horizontal y aprovechando la inclinación de la herramienta alrededor de un eje perpendicular al anterior.
Una evolución de las anteriores, a la que se ha añadido un eje de rotación en la fresa.
Para los que prefieran la automatización programable esta debe ser su elección , las fresadoras con control numérico por computadora, más conocidas como fresadoras CNC son las idóneas para realizar mecanizados de precisión adaptándose fácilmente a la variación de configuración de productos. Se aplican principalmente en volúmenes de producción medios y bajos de piezas complejas y volúmenes de producción medios de piezas sencillas.
El equipo de procesado es controlado por un programa que utiliza letras, números y símbolos ( &, %, $ y ” ), como por ejemplo los códigos GM, los cuales están codificados en un formato perfecto para poder definir un programa de instrucciones que permita desarrollar cierta tarea. En el momento que la tarea varía, el programa de instrucciones cambia.
Tan simple y sencillo como realizar mecanizados de precisión con la ventaja que representa poder cambiar de un modelo a otro de pieza, simplemente mediante la inserción de un programa, de las herramientas que se utilicen , y el sistema de sujeción de las piezas.
Las fresadoras para madera son máquinas portátiles que usan una herramienta rotativa para poder realizar fresados en superficies planas , que tienen como material, la madera y cuyos campos principales donde son empleadas, son la ebanistería y el bricolaje, en los cuales son utilizadas para hacer ranurados, como por ejemplo cajeados, que se utilizan para alojar bisagras o cerraduras en puertas o perfiles, molduras o ranurados, como por ejemplo machihembrados y juntas de cola de milano.
En cuanto a su herramienta de corte principal, utilizan fresas para madera, las cuales están dotadas de unos dientes de mayor tamaño y con mayor espacio entre uno y otro que los dientes característicos en fresas para metal. Estas fresadoras soportan una gran carga de trabajo en maderas y derivados.
Estas son las máquinas fresadoras más sencillas, estas máquinas tienen un eje o husillo horizontal donde se monta la fresa, la mesa de trabajo permite los tres movimientos sobre el eje cartesiano. El avance de la pieza hacia la fresa se realiza manualmente, por medio de un tornillo vertical accionado por un volante o por medio de una leva o palanca. En algunos modelos, el tornillo viene provisto de un rodamiento de precisión, para que el traslado del cabezal sea más suave y compensado.
Las máquinas manuales son usadas principalmente en trabajos de producción con operaciones simples, como corte de ranuras, pequeños cuñeros y acanalados.
Este tipo de fresadora agrícola, tienen la función de prepara suelos en franjas para reforestar terrenos, tanto de manera natural, como mediante métodos artificales, en áreas que estén llenas de malezas.
Este tipo fresadoras de discos operan colgadas en suspensión en tres puntos en la parte trasera de un tractor agrícola de ruedas. El aceite de presión para accionar hidromotor de fresadora se toma del sistema hidráulico del tractor, con suministro de aceite de aproximadamente 40 l.min-1 por mínimo.
En cuanto a las fresadoras agrícolas de dos discos, operan colgadas en escudo de arrastre del tractor forestal especial o en suspensión en tres puntos del tractor agrícola de potencia disponible mayor de 60 kW. El suministro mínimo de aceite para accionar hidromotores de fresadoras es de aproximadamente 70-80 l.min-1.
Ambos tipos de fresadoras agrícolas permiten bascular discos en 20°, 32° y 45° con respecto al eje transversal de la fresadora, y suelen tener como accesorio astándar un disco fresador de 12 dientes.
Este tipo de máquinas son de fácil manejo, robustas, potentes y ligeras, y son ideales para el transporte, ya que son compactas y plegales, así como suelen contar con un manillar regulable en altura y en profundidad de fresado.
Están diseñadas especialmente para trabajar en hormigón, asfalto u otro tipo de superficie dura, fresado, picado, descascarillado, estriado, ecarificado….
En este tipo de fresadoras podemos trabajar con uno o varios cabezales verticales, de esta manera cada uno podrá ejercer una función diferente cuando realicemos el proceso de fabricación.
Estas fresadoras circulares están formadas por una gran mesa circular giratoria, que va a ser la protagonista, ya que sobre ella se producirá el desplazamiento del carro portaherramientas.
Uno de los usos comunes de este tipo de fresadoras, es el de poder mecanizar una pieza en un lado, mientras montas y desmontas piezas en el otro, y todo al mismo tiempo.
El siguiente tipo de fresadoras, son las fresadoras especiales de puente o de pórtico, las cuales tienen dos tipos de movimientos diferentes,transversal y vertical además de un movimiento longitudinal que será realizado por la pieza que va a ser labrada.
Sobre una estructura que está conformada por dos columnas, a ambos lados de la mesa, está el cabezal portaherramientas o eje , situado de forma vertical. Algunos modelos cuentan con un par de cabezales horizontales, situados cada uno a un lado de la mesa, y que cuentan con desplazamiento vertical, y sus ejes uno horizontal, permitiendo una gran libertad, ya que se podrá realizar un mayor número de movimientos y posibilidad para labrar piezas.
Dentro de las fresadoras de puente, destacamos las fresadoras de puente móvil, denominadas así porque mientras la mesa se queda inmóvil, la herramienta se desplaza a lo largo de toda la pieza a mecanizar, gracias a una estructura muy parecida a la que utiliza un puente grúa. Te recomendamos leer nuestro post, qué es un puente grúa. El punto negativo de estas fresadoras, es que disponen de poca flexibilidad, debido a que están compuestas por uno o dos motores de gran tamaño y robustez, que son los encargados de dar movimiento al peso del puente grúa.
Estos tipos de fresadoras se suelen utilizar cuando la fuerza a ejercer que se requiere es poca, trabajando a mucha altura y en grandes distancias.
La función principal de las fresadoras copiadoras es reproducir copias de un modelo en las piezas a mecanizar, tal y como podemos adivinar por su nombre.
Están conformadas por dos mesas, la de trabajo en la cual está sujeta la pieza a fresar, y una mesa auxiliar para colocar el modelo a copiar.
Únicamente en sentido horizontal se produce el movimiento del eje de las fresadoras copiadoras. Este eje está colocado perpendicularmente a la mesa, mostrando un mecanismo muy parecido al de un pantógrafo. En cuanto a su palpador, va siguiendo el contorno del modelo a copiar, mientras la herramienta portafresa va copiando el movimiento que describe este, y labrando a su vez la nueva pieza.
Grabados, planos o figuras son algunas de las reproducciones que se realizan con este tipo de fresadora.
¿ Conocías todos estos tipos de fresadoras ? , ¿ has utilizado alguna de ellas o alguna otra que no hayamos citado ?