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FRESADO, CARACTERISTICAS DEL PROCESO: ESFUERZOS Y CONSUMO
DE POTENCIA
FRESADO, CARACTERISTICAS
• El fresado se lleva a cabo por movimiento coordinado entre herramienta rotativa de varios filos que remueve material y un avance de la pieza
• Ventajas: Alta eficiencia en el mecanizado Buen acabado superficial Precisión Flexibilidad en la producción
Fresadoras
Fresado Básico
Direcciones en el fresadoIndependientemente del tipo de fresa, básicamente se utilizara uno o alguna variedad de los de los siguientes métodos de fresado.
Es importante distinguir las diferentes direcciones de avance en relación con el eje de rotación de la herramienta.
(A) Es la dirección axial(B) Es la dirección radial(C) Es la dirección tangencial
Fresado Básico
El planeado: Es una combinación de la acción de corte de los filos de la periferia y cara frontal de la herramienta.
El fresado Periférico: Utiliza los filos de corte de la periferia de la herramienta. La fresa gira en un eje paralelo al avance tangencial.
El planeado tiene una profundidad (aa) en la dirección del eje determinada por la profundidad de los filos de corte periférico.El fresado periférico tiene una profundidad de corte (ar) en la dirección radial
La velocidad del husillo (n-en rpm)Es le número de vueltas a la que gira la herramienta de fresado en el husillo.
Velocidad de Corte (vc – m/min)Indica la velocidad periférica con la que los filos de corte mecanizan la pieza.Obviamente, la velocidad de giro del husillo, el diámetro de la herramienta y la velocidad y la velocidad de corte están relacionadas.
Fresado Básico
Avance por revolución (f – en mm/rev).Indica la distancia que se mueve la herramienta en durante una rotación.
Avance por diente (fz – mm/diente)La fresa es una herramienta de multi-filos, la carga sobre cada diente fija los limites para la herramienta. Es la distancia que recorre la herramienta mientras un diente dura en el corte.
Fresado Básico
Profundidad de corte -axial (ap)en el planeado, radial (ae) en el fresado periférico, es lo que la fresa penetra en la pieza.
El ancho de corte o la profundidad radial de corte (ae) en el planeado axial, en el fresado periférico (ap), es la pasada de la fresa en la pieza.
La profundidad y el ancho de corte
El volumen de viruta arrancado por unidad de tiempo (v), es la profundidad de corte, por el ancho y por la distancia recorrida por la herramienta en la unidad de tiempo y se indica en mm³ por minuto.
Existen dos formas diferentes para lograr el corte mientras avanza la pieza que dependen del giro de la herramienta en relación con la pieza.
El volumen de viruta
Fresado a favor o en contraposición
En el fresado hacia arriba o en contraposición (U), la dirección de avance de la pieza es opuesta a la rotación de la fresa en el área de corte.
En el fresado hacia abajo (D) o a favor, la dirección de avance de la pieza es la misma que la de rotación de la fresa en el área de corte.
Ángulos de posición y espesores de viruta
El espesor máximo de viruta (hx) es la distancia recorrida en una pasada por el filo. Es el máximo espesor en la dirección radial que encuentra el filo de corte y es importante para determinar la máxima carga del filo.
La formación de viruta es critica en el fresado. Para obtener el rendimiento correcto, y la mas larga vida de la herramienta. Por tanto es necesario establecer los valores de espesor de viruta.
Cuanto menor sea el ángulo de posición mas fina será la viruta, distribuida sobre una longitud mayor de filo
Ángulos de posición y espesores de viruta
El eje de la herramienta esta en la figura de la izquierda en el centro del corte, mientras que en la de la derecha, se encuentra fuera del mismo.El espesor de viruta varía en el fresado, especialmente en el fresado periférico desde cero hasta un máximo. El espesor teórico de viruta puede determinarse en el eje de la herramienta en la dirección de avance cuando el ancho de corte es el diámetro de la herramienta.
Espesor medio de viruta
Cuando el eje de la herramienta esta fuera del área de trabajo de la herramienta en la pieza, deberá comprobarse el espesor de viruta ya que es menor que el avance por diente. Se comprobará un máximo espesor (hx) junto con el ángulo de posición.El espesor de viruta es variable en el fresado y complicado de determinar por tanto es mas práctico y mas representativo trabajar con el espesor medio de viruta (hm).Puede verse el arco Ѱ generado por la herramienta.Los valores recomendados de fz están entre 0,1mm y 0,4mm
Espesor medio de viruta
Espesor medio de viruta
Fuerza específica de corte
La fuerza especifica de corte Kc se define como la fuerza tangencial necesaria para cortar la viruta con una sección de 1mm². Es la fuerza de corte requerida (Fc) dividida por el área de viruta no deformada (A) y tiene una unidad de N/mm².Es un factor que indica un valor para la maquinabilidad de un material.
Fuerzas de corte
Para un material especifico, los valores se dan normalmente para ciertas condiciones, en el fresado ks es la fuerza específica de corte para un espesor de viruta de 0,2mm.
Básicamente, los requerimientos de potencia varían con la cantidad de material de metal arrancado, espesor medio de viruta, geometría de la fresa, material de la pieza, velocidad, etc.
Determinación de la potencia
• El volumen de arranque de viruta (V) es la cantidad de material arrancado por unidad de tiempo y se obtiene multiplicando el ancho de corte, por la profundidad de corte por el avance por minuto.
V = ap x ae x vf mm³ /min
• La potencia (P) es calculada multiplicando el volumen de arranque de viruta por la fuerza especifica de corte (kc)
• Para poder obtener el valor de potencia se debe afectar al anterior de la eficiencia (ɳ) de la maquina herramienta de donde la potencia será:
P = V x kc / 60 x 10³ x ɳ (kw) P = ap x ae x vf x kc / 60 x 10³ x ɳ (kw)
Fuerzas de corte
En las fuerzas de corte podemos considerar tres componentes: fuerza tangencial (Fc), radial (Fcn), y axial (Fp)Las fuerzas radiales y axiales afectan a la potencia disponible en el avance de la pieza y a su fijación.La intensidad de fuerza tangencial se debe al corte de cada diente
Fuerzas de corte
