Cómo elegir la fresa frontal adecuada: Una Guía | MachineMFG

Cómo elegir la fresa frontal adecuada: Una guía

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La herramienta principal para el mecanizado de piezas planas es una fresa frontal, que tiene filos de corte a lo largo de su circunferencia y cara final. El filo de la cara frontal se considera un filo secundario.

La fresa frontal suele tener un diámetro grande, por lo que al seleccionar la fresa es habitual separar los dientes y el cuerpo de la fresa para garantizar un uso a largo plazo.

Fresa frontal

1. Selección del diámetro de la fresa frontal

La selección del diámetro de la fresa frontal se divide principalmente en tres casos:

(1) Cuando se mecaniza una superficie plana pequeña, es importante elegir una herramienta o fresa con un diámetro mayor que la anchura del plano para conseguir un fresado plano único. Los mejores resultados se obtienen cuando el diámetro de la fresa de plano es de 1,3 a 1,6 veces la anchura de la superficie de mecanizado.

(2) Para un área de plano de mecanizado grande, son necesarias múltiples pasadas con una fresa del diámetro adecuado. El diámetro de la fresa estará limitado por las limitaciones de la máquina herramienta, la profundidad y la anchura de corte, y el tamaño de la cuchilla y la herramienta.

(3) Cuando el plano de mecanizado es pequeño y las piezas están dispersas, se debe seleccionar una fresa de extremo de menor diámetro para el fresado. Para maximizar la eficiencia, la fresa debe tener 2/3 de su diámetro en contacto con la pieza, lo que significa que el diámetro de la fresa es igual a 1,5 veces la anchura fresada.

Al fresar hacia delante, la relación adecuada entre el diámetro de la herramienta y la anchura de corte garantizará un ángulo de corte adecuado para la fresa al entrar en la pieza.

Si existe incertidumbre sobre la capacidad de la máquina herramienta para mantener esta relación de corte, el espesor de corte axial puede completarse en múltiples pasadas para mantener la relación entre el diámetro de la fresa y la anchura de corte tanto como sea posible.

2. Selección del número de dientes de la fresa

A la hora de elegir una fresa para el mecanizado, es importante tener en cuenta el número de dientes de la misma. Por ejemplo, una fresa de dientes dispersos de 100 mm de diámetro sólo tiene 6 dientes, mientras que una fresa de dientes densos de 100 mm de diámetro puede tener 8 dientes. La densidad de los dientes de la fresa afecta tanto a la eficacia de la producción como a la calidad del producto.

Los dientes densos mejoran la eficacia de la producción y la calidad del producto, pero también dificultan la evacuación de las virutas. En función del diámetro de los dientes, las fresas pueden dividirse en dientes ralos, dientes finos y dientes densos. Los dientes dispersos se utilizan para el mecanizado basto de piezas de trabajo y tienen de 1 a 1,5 cuchillas por cada 25,4 mm de diámetro, lo que proporciona un amplio espacio para la retención de virutas.

Este tipo de herramienta se utiliza para cortar materiales blandos que producen virutas continuas y es la más adecuada para cortar con hojas largas y de gran anchura.

Los dientes densos son ideales para condiciones de mecanizado estables y se utilizan habitualmente para el mecanizado de desbaste de fundición. También son adecuados para cortes poco profundos y cortes estrechos en superaleaciones y para el corte sin espacio para virutas. Los dientes densos se utilizan en el fresado de acabado con una cantidad de retroceso axial de 0,25 a 0,64 mm, lo que se traduce en una baja carga de corte por diente y menores requisitos de potencia. Este tipo de fresa es ideal para procesar materiales de paredes finas.

El paso de los dientes determina el número de dientes de la fresa que participan en el corte al mismo tiempo durante el fresado. Es importante tener al menos una cuchilla cortando en todo momento para evitar impactos de fresado que pueden provocar daños en la herramienta y sobrecarga de la máquina herramienta. Además, debe seleccionarse el número de dientes de la cuchilla para permitir que las virutas se enrosquen y salgan fácilmente de la zona de corte. Un espacio de retención de virutas deficiente puede hacer que las virutas queden atrapadas, dañando el filo de corte y, potencialmente, la pieza de trabajo. La cuchilla también debe tener suficiente densidad para asegurar que al menos una cuchilla esté cortando en todo momento durante el corte, o puede causar un impacto severo, provocando la fractura del filo de corte, daños en la herramienta y sobrecarga de la máquina herramienta.

3. Selección del ángulo de la herramienta

El ángulo de corte de la herramienta puede ser positivo, negativo o cero con respecto al plano radial y al plano axial. Por lo general, no se utiliza el ángulo de desprendimiento cero, en el que todo el filo de corte impacta en la pieza al mismo tiempo.

La elección del ángulo de la fresa afecta al modo de contacto de fresado plano. Para minimizar el impacto sobre la fresa, reducir el daño de la fresa y evitar el modo de contacto de la cara stuv, es importante tener en cuenta tanto el ángulo de corte de la fresa como el ángulo geométrico de la fresa de refrentar.

El ángulo de corte viene determinado por la combinación del ángulo de desprendimiento radial y axial.

Los métodos básicos de combinación más comunes son:

  • Ángulo de desprendimiento radial negativo y ángulo de desprendimiento axial negativo.
  • Ángulo de desprendimiento radial positivo y ángulo de desprendimiento axial positivo.
  • Ángulo de desprendimiento radial negativo y ángulo de desprendimiento axial positivo.
  • Ángulo de desprendimiento radial positivo y ángulo de desprendimiento axial negativo.

Las herramientas con ángulos de avance axial y radial negativos (denominadas "doble negativo") se utilizan principalmente para el mecanizado de desbaste de hierro fundido y acero fundido, pero la máquina herramienta debe tener una gran potencia y suficiente rigidez. La cuchilla de "doble negativo" tiene un filo de corte fuerte y puede soportar grandes cargas de corte, pero la máquina herramienta, la pieza de trabajo y la fijación también deben tener una gran rigidez.

Las herramientas con ángulos de avance axial y radial positivos (denominados "doble positivo") aumentan el ángulo de corte, lo que hace que el corte sea más ligero y la evacuación de virutas más suave, pero la resistencia del filo de corte es débil.

Esta combinación es ideal para procesar materiales blandos y materiales como acero inoxidable, acero resistente al calor, acero ordinario y hierro fundido. Debe utilizarse cuando la máquina herramienta tiene poca potencia, el sistema de proceso tiene una rigidez insuficiente y se producen tumores por acumulación de virutas.

La combinación de ángulo de desprendimiento radial negativo y ángulo de desprendimiento axial positivo aumenta la resistencia del filo de corte con el ángulo de desprendimiento radial negativo y produce una fuerza de corte con el ángulo de desprendimiento axial positivo. Esta combinación tiene una fuerte resistencia al impacto y un filo de corte afilado, por lo que es adecuada para el fresado pesado de acero, acero fundido y hierro fundido.

El ángulo de desprendimiento radial positivo y el ángulo de desprendimiento axial negativo hacen que las virutas rotas se desplacen por debajo del centro, haciendo que las virutas rayen la superficie mecanizada y provocando un arranque de virutas deficiente.

4. Selección de la plaquita de fresado

La elección de la preparación de la plaquita de fresado también es un factor en el fresado plano. En algunos casos, una plaquita prensada es más adecuada y en otros es necesaria una plaquita rectificada.

Una hoja prensada es más rentable para el mecanizado basto y tiene una mayor resistencia del filo, lo que la hace resistente a los impactos y capaz de soportar grandes retrocesos y avances. También cuenta con una ranura de curvado de virutas en la cara de rastrillo que reduce la fuerza de corte, la fricción con la pieza y las virutas, y la demanda de potencia.

Sin embargo, la superficie de la cuchilla prensada no es tan lisa como la de una cuchilla rectificada y tiene una precisión dimensional deficiente, con una gran diferencia en la altura de cada punta de la herramienta en el cuerpo de la fresa. A pesar de estos inconvenientes, la cuchilla prensada se utiliza ampliamente en la producción debido a su bajo coste.

Para el fresado de acabado, se prefiere una cuchilla rectificada debido a su buena precisión dimensional, lo que resulta en una alta precisión de posicionamiento del filo de corte, una mejor precisión de mecanizado y una menor rugosidad superficial valor. La tendencia en el rectificado de plaquitas de fresado utilizadas en el mecanizado de acabado es rectificar una ranura de rizado de viruta para formar un filo de corte de gran desprendimiento positivo, lo que permite a la hoja cortar con poco avance y contratiro.

Sin embargo, sin un ángulo de desprendimiento agudo, una cuchilla de metal duro procesada con poco avance y contratiro provocará el rozamiento de la punta de la herramienta con la pieza de trabajo y reducirá la vida útil de la herramienta.

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