Una fresa es un tipo de fresa , una herramienta de corte utilizada en aplicaciones de fresado industrial . Se distingue de la broca en su aplicación, geometría y fabricación. Mientras que una broca solo puede cortar en la dirección axial, la mayoría de las brocas pueden cortar en la dirección radial. No todos los molinos pueden cortar axialmente; las diseñadas para cortar axialmente se conocen como fresas.
Las fresas de extremo se utilizan en aplicaciones de fresado como el fresado de perfiles, el fresado de trazadores, el planeado y el hundimiento.
Tipos
Existen varias categorías amplias de herramientas de fresado frontal y frontal, como el corte central versus el corte no central (si el laminador puede realizar cortes profundos); y categorización por número de flautas; por ángulo de hélice; por material; y por material de revestimiento. Cada categoría puede dividirse aún más por aplicación específica y geometría especial.
Un ángulo de hélice muy popular, especialmente para el corte general de materiales metálicos, es de 30 °. Para las fresas de acabado, es común ver espirales más apretadas, con ángulos de hélice de 45 ° o 60 °. Las fresas de ranurar de flauta recta (ángulo de hélice 0 °) se utilizan en aplicaciones especiales, como fresado de plásticos o compuestos de epoxi y vidrio. Las fresas de ranurar de flauta recta también se utilizaron históricamente para el corte de metales antes de la invención de la fresa de ranura de flauta helicoidal por Carl A. Bergstrom de Weldon Tool Company en 1918.
Existen fresas con hélice de estría variable o ángulo de hélice pseudoaleatorio, y geometrías de estría discontinua, para ayudar a romper el material en piezas más pequeñas durante el corte (mejorando la evacuación de la viruta y reduciendo el riesgo de atasco) y reduciendo el enganche de la herramienta en cortes grandes. Algunos diseños modernos también incluyen pequeñas características como un rompevirutas . Si bien son más caras, debido a un diseño y un proceso de fabricación más complejos, estas fresas pueden durar más debido a un menor desgaste y mejoran la productividad en aplicaciones de mecanizado de alta velocidad (HSM).
Es cada vez más común que las fresas de extremo sólido tradicionales sean reemplazadas por herramientas de corte insertadas más rentables (que, aunque inicialmente son más caras, reducen los tiempos de cambio de herramientas y permiten el reemplazo fácil de los bordes cortantes desgastados o rotos en lugar de todo herramienta).
Las fresas de extremo se venden en diámetros de corte y vástago imperial y métrico. En los EE. UU., El sistema métrico está disponible fácilmente, pero solo se usa en algunos talleres mecánicos y no en otros; en Canadá, debido a la proximidad del país a los EE. UU., ocurre lo mismo. En Asia y Europa, los diámetros métricos son estándar.
Geometría y herramientas
Se puede producir una variedad de ranuras, ranuras y cavidades en la pieza de trabajo a partir de una variedad de brocas. Los tipos de brocas de herramientas comunes son: cortadores de extremo cuadrado, cortadores de extremo de bola, cortadores de ranura en T y fresas de carcasa. Los cortadores de extremo cuadrado pueden fresar ranuras, cavidades y bordes cuadrados. Los cortadores de bola fresan ranuras o filetes redondeados. Los cortadores de ranuras en T fresan exactamente eso: ranuras en forma de T. Los cortadores de extremo de concha se utilizan para grandes superficies planas y para cortes en ángulo. También existen variaciones de estos tipos de herramientas.
Hay cuatro ángulos críticos de cada herramienta de corte: ángulo del borde de corte del extremo, ángulo de alivio axial, ángulo de alivio radial y ángulo de inclinación radial .
Dependiendo del material que se esté fresando y de la tarea que se deba realizar, se pueden utilizar diferentes tipos de herramientas y geometría. Por ejemplo, al fresar un material como el aluminio , puede resultar ventajoso utilizar una herramienta con estrías pulidas muy profundas, un filo muy afilado y ángulos de inclinación elevados. Sin embargo, al mecanizar un material resistente como el acero inoxidable , las ranuras poco profundas y un borde de corte cuadrado optimizarán la eliminación de material y la vida útil de la herramienta.
Se utiliza una amplia variedad de materiales para producir las herramientas de corte. Las plaquitas de carburo son las más comunes porque son buenas para el fresado de alta producción. El acero de alta velocidad se usa comúnmente cuando se necesita una forma de herramienta especial, no se usa generalmente para procesos de alta producción. Las plaquitas de cerámica se utilizan normalmente en el mecanizado de alta velocidad con alta producción. Las plaquitas de diamante se utilizan generalmente en productos que requieren tolerancias estrictas, que generalmente consisten en superficies de alta calidad (materiales no ferrosos o no metálicos). A principios de los 90, el uso de recubrimientos para reducir el desgaste y la fricción (entre otras cosas) se hizo más común. La mayoría de estos recubrimientos se denominan por su composición química, como por ejemplo:
- TiN (una capa amarillenta básica que ha dejado de usarse ampliamente)
- TiCN (un recubrimiento gris azulado popular)
- TiAlN y AlTiN (un recubrimiento violeta oscuro extremadamente popular)
- TiAlCrN, AlTiCrN y AlCrTiN ( recubrimiento PVD ).
- Venas PCD. Aunque no es un recubrimiento, algunas fresas se fabrican con una 'veta' de diamante policristalino. La vena se forma en un entorno de alta temperatura y alta presión. La vena se forma en un blanco y luego el material se muele a lo largo de la vena para formar el borde de corte. Aunque las herramientas pueden ser muy costosas, pueden durar muchas veces más que otras herramientas.
Sin embargo, se están logrando avances en los recubrimientos de molino final, con recubrimientos como el diamante amorfo y los recubrimientos de PVD nanocompuestos que comienzan a verse en las tiendas de alta gama (a partir de 2004).
Las fresas de extremo se fabrican típicamente en herramientas CNC (controladas numéricamente por computadora) y máquinas rectificadoras de corte bajo lubricantes de alta presión como agua, aceite soluble en agua y aceite de alto punto de inflamación. El pulido dentro de la máquina se logra con muelas abrasivas montadas en un eje (y en algunos casos, múltiples ejes). Dependiendo del material que se esté moliendo, estas muelas están hechas con diamante industrial (cuando se muele carburo de tungsteno ), nitruro de boro cúbico (cuando se muele acero al cobalto) y otros materiales (cuando se muele, por ejemplo, cerámica), fijados en una unión ( a veces cobre).
Ver también
Referencias
- Robert H. Todd, Dell K. Allen, Leo Alting, "Manufacturing Processes Reference Guide", Industrial Press Inc., Nueva York, 1994 pág. 49-53