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HERRAMIENTAS DE CORTE Criterios de selección - Fresado

Objetivos Repasar aspectos tecnológicos del fresado.

Seleccionar la herramienta más adecuada para cada operación. Conocer y utilizar catálogos de herramientas y programas de selección (Corokey, Coroguide).

Selección de la Herramienta

Tipos de fresas  Fresado general (planeado, escuadrado, ranurado, perfilado/copiado)  Fresados (cilíndrica, disco de 3 cortes, cónica, vástago, punta esférica...)  Postizos (plaquitas permanentes o intercambiables)  Fresado específico (engranajes, ejes nervados...)  Perfil constante (para reproducir el perfil de pieza):  Vc para  Vida hta,  = 0,  poco favorable. (fresa madre, de forma)

Selección de la Herramienta

Tipos de fresas  Dientes fresados

Selección de la Herramienta

Tipos de fresas Dientes fresados  Diente recto  corte brusco  Diente helicoidal  corte progresivo; fuerza axial (mayor a mayor ángulo) a) rompevirutas b) cuidar montaje en MH -contraponer fresas

-colocar cerca del alojamiento o poner soportes para evitar pandeo del eje portafresas

Selección de la Herramienta

Tipos de fresas Dientes fresados -orientar fuerza axial hacia MH Otras consideraciones en el montaje -flexión del eje portafresas -par torsor vs. relación diámetros fresa/eje -inclinación eje  desbaste / acabado

Selección de la Herramienta

Tipos de fresas  Múltiples posibilidades fresas  operaciones según nº de ejes (35)

Selección de la Herramienta

Tipos de fresas  Plaquitas  forma plaquita y cuerpo según el tipo de operación

Selección de la Herramienta

Aspectos Tecnológicos Tipo de fresado:

Frontal

Periférico

Filo frontal hasta el centro  Taladrado

Selección de la Herramienta

Aspectos Tecnológicos Geometría de fresa periférica:

C (desprendimiento)  Fc

Ángulo efectivo no constante: oposición: ,  concordancia: , 

Selección de la Herramienta

Aspectos Tecnológicos Geometría de fresa frontal:

G   espesor medio (fz dado)   Fc pero G pequeño  difícil salida de viruta y vibraciones

Selección de la Herramienta

Aspectos Tecnológicos Parámetros de fresado:

Valores de kc  material, ae/D, fz , kr Fresado periférico

Selección de la Herramienta

Aspectos Tecnológicos Parámetros de fresado: Fresas para planear, de disco y para ranurar (filos de corte rectos)

Fresado frontal

Fresas con plaquitas redondas

Fresas de punta esférica

Selección de la Herramienta

Aspectos Tecnológicos Parámetros de fresado:

Ángulo de posición: Kr  afecta a espesor de viruta, Fc y vida hta  Kr   espesor real máx   Fc entrada gradual (protege filo)  presión radial  presión axial Fresado frontal

Selección de la Herramienta

Aspectos Tecnológicos Parámetros de fresado:

 Mecanizado en concordancia y en oposición

Periférico

Frontal

Concordancia (climb,down milling) Mantiene la pieza asentada hacia abajo Trepado, arrastra la pieza tras de sí Entra a cortar con máximo material  elevadas fuerzas de impacto   vibraciones En MH sin juego de husillo No usar en superficies irregulares (forja, fundición...) Recomendada para  la vida de herramienta en CNC

Oposición (conventional, up milling) Fv separa la pieza  problemas de sujeción de la pieza Mínima viruta al comienzo  roce, martilleo  peor acabado

Selección de la Herramienta

Aspectos Tecnológicos Parámetros de fresado:

 Aspecto de las superficies mecanizadas  huellas en pieza si se detiene la pasada

Periférico

Acanaladuras (Surcos si  fn) Acabado depende de fn,Z y D Si D  H, pero tmec, par torsor, Fc

Frontal

Cicloide (arco de circunferencia si fz < 0.1 D) Acabado depende de fn y no de Z ni D

Selección de la Herramienta

Aspectos Tecnológicos Parámetros de fresado:

Frontal

 Espesor medio: hm  em

Periférico

Kr , G   em fz   em pr/D   em (periférico) pr/D   em (frontal)

sin /2 = pr/D hex / fz = AD / (D/2)

kr = 90º-G kr = 90º

Si pr/D < 0.1  Nota: pr = ae ; az = fz emG = em sin Kr

Selección de la Herramienta

Aspectos Tecnológicos Parámetros de fresado:

 Espesor medio: hm  em Kr , G   em fz   em pr/D   em (periférico) pr/D   em (frontal)

Fresado frontal

Fresado periférico

Selección de la Herramienta

Aspectos Tecnológicos Parámetros de fresado:  Sección cortada instantánea: A A = em * b b = l * Z’ , con l long contacto (pa, ap); Z’ dientes en contacto Z’ = Z* / (2) ;  = 2 pr / D

Selección de la Herramienta

Aspectos Tecnológicos Sistemas de sujeción:  Funciones: mayor eficacia en cuanto a la transmisión del par y fuerzas axiales, concentricidad, estabilidad y cambio sencillo de la herramienta.  múltiples posibilidades  Eje portafresas (con cono ISO, en fresadora horizontal convencional)  fresas de disco, cilíndricas, cónicas, madre, de forma...  cubo con chavetero

 Cabezal de fresado  distintos tipos de mangos básicos, principalmente con conos ISO (40, 50): - M-H convencional: cono Morse // conos ISO (DIN 2080) (existen adaptadores) Sujeción mecánica (en M-H manual, mediante rosca de tiro o lengüeta) Sujeción hidráulica (en CNC, mediante arandelas Belleville, fuerza de sujeción 3 veces mayor)

Selección de la Herramienta

Aspectos Tecnológicos Sistemas de sujeción:  Cabezal de fresado  distintos tipos de mangos básicos, principalmente con conos ISO (40, 50): - Centros de Mecanizado: precisan que el porta oriente la fresa para el cambio automático  muescas y chaveteros diferenciados en el mango (fijación eje roscado / sujeción frontal) Los más usuales: DIN 69871 y MAS BT Sistemas de cambio rápido (muy caros): HSK, Capto, Varilock...

Selección de la Herramienta

Aspectos Tecnológicos Sistemas de sujeción:  Componentes sujeción: mangos, extensiones, adaptadores, htas (cilíndricas eje con chaveta, integrales Capto)

 concentricidad y estabilidad Ventajas: amplia gama de diámetros de fresa cambiando únicamente la pinza, fijación de la fresa en cualquier posición axial cada mango requiere un portafresas y no es posible cualquier posición axial Ventajas: Buena transmisión del par y Fc. Buena fijación en dirección axial. Buena concentricidad y estabilidad frente a fuerzas laterales. No existen partes móviles. No se atascan las herramientas.

(mango liso, Weldon, Claksson),

Imposibilidad de ajuste axial; concentricidad y estabilidad dependen mucho de tolerancias de fabricación y la manipulación Ventajas: Buena transmisión del par y Fc. Permite cambio de fresa al adaptar la pinza al mango.

Selección de la Herramienta

Proceso de selección de la H Etapas en la selección de hta (SANDVIK - CoroKey) 1.

2.

3.

4.

Definición de:  Tipo de operación. (planeado, en escuadra, Tipo de fresa perfilado, ranurado, taladrado) Selección del portaplaquitas: Pieza y máquina  Paso de fresa. (grande, normal, reducido)  Sistema de sujeción (weldon, cilíndrico, en eje, modular)  Pasada máxima, diámetro, forma y tamaño de plaquita.  Recomendaciones: tamaño, posición y método Geometría y calidad de plaquita.  Vc, fz Aplicación  Material de pieza. (PMK)  Tipo de pasada. (ligero, medio, pesado)  Condiciones de mecanizado. (favorable, normal, difícil) Recomendaciones para ajustes:  Datos de corte (Vc, fn ), profundidad de pasada, plaquita

Selección de la Herramienta 1. Tipo de operación

Selección de la Herramienta 1. Tipo de operación  tipo de fresa  Criterios: operación, material, ae, ap, forma plaquita, ángulo de posición

Selección de la Herramienta 1. Tipo de operación  tipo de fresa

Selección de la Herramienta 2. Fresa concreta paso y montaje    

estabilidad de operación  paso fresa (Z)  tiempos (nº pasadas)  ae ( Dc); ap, ( tamaño plaquita, ángulo de posición) forma superficie (redondeo)  forma plaquita, ángulo de posición M-H  montaje (portahtas modular / enterizo  adaptadores y acoplamientos)

Selección de la Herramienta 2. Fresa concreta

Selección de la Herramienta 3. Geometría y calidad de plaquita.

Selección de la Herramienta 4. Cálculo de datos de corte  N, vf  elegir recomendaciones de avance por diente fz y espesor máximo hex (en función de tipo de fresado, tipo de operación y ángulo de posición Kr)  calcular Vc a partir de hex, material pieza y pasada ae (empañe)  ajustar Vc a la dureza del material  calcular rpm (comprobar no supere el máximo) y velocidad de avance  Ejemplo

Selección de la Herramienta 4. Cálculo de datos de corte

Vc = 283 (265-325) VcHB = 283 * 0.925 = 262

Dc=125; Z=8; Kr=45º; fz=0.24 N=262*1000/(125*)=667 rpm Vf=8*667*0.24=1281 mm/min

Selección de la Herramienta 4. Ajustes en datos de corte

Selección de la Herramienta Fresas enterizas

Selección de la Herramienta

Mejora de la productividad  Ajustar datos de corte frente a Vida de Hta

Selección de la Herramienta

Mejora de la productividad Mecanizado en seco  Coste refrigerante y mantenimiento

Plaquitas rascadoras

Selección de la Herramienta

Mejora de la productividad  Sistemas modulares de cambio rápido de hta  Tiempo improductivo: reglaje, cambio  Tiempo mecanizado: mayor estabilidad

Selección de la Herramienta

Taladrado corto

Selección de la Herramienta

Taladrado corto

Selección de la Herramienta

Taladrado corto

Selección de la Herramienta

Mandrinado

Selección de la Herramienta

Mandrinado