Fresado 101: Técnicas, herramientas y máquinas
Este artículo sobre fresado ofrece una visión general de las técnicas, herramientas y máquinas esenciales para cortar y dar forma al metal...
I. Causas y soluciones habituales de las averías de las fresadoras
1. Grandes vibraciones durante el fresado
Las grandes vibraciones durante el fresado pueden dañar fácilmente las herramientas, aumentar la rugosidad de la superficie de la pieza e impedir el uso del fresado ascendente y los avances de fresado normales. Las causas y soluciones de las grandes vibraciones durante el fresado son las siguientes.
(1) Aflojamiento del husillo
Las principales causas de la holgura del husillo son la holgura excesiva del rodamiento del husillo y las picaduras en la pista de rodadura del rodamiento del husillo. La primera puede solucionarse ajustando la holgura del rodamiento del husillo, mientras que la segunda requiere la sustitución del rodamiento.
(2) Soltura de la mesa de trabajo
La causa principal de la holgura de la mesa de trabajo es que la tira guía de la mesa de trabajo está demasiado floja. Es necesario reajustarla, y la tensión se puede controlar con una galga de espesores de 0,03 mm. Si la tira de guía no está recta, debe rasparse o sustituirse.
(3) Gran holgura entre el husillo de la mesa de trabajo y la tuerca
La solución es reajustar la holgura ajustando la posición de la tuerca ajustable a través del tornillo sin fin, asegurando la holgura adecuada entre el husillo y la tuerca, y apretando los tornillos de fijación.
(4) Otros factores
- Si los cimientos de la máquina son deficientes, deberá reconstruirse de acuerdo con los requisitos.
- Si el motor principal vibra excesivamente, debe realizarse un equilibrado dinámico del rotor del motor.
- Si los engranajes de la transmisión principal se mueven de forma irregular o producen ruidos fuertes, inspeccione y sustituya los engranajes defectuosos.
- Si el cono de la fresa no coincide con el orificio cónico o la fresa no está bien apretada, compruebe y rectifique el cono, y apriete la fresa.
2. Movimiento desigual al girar manualmente la mesa de trabajo en sentido longitudinal.
Las causas principales son la flexión o el desgaste parcial del husillo, o la desalineación entre el eje del husillo y la guía longitudinal. La primera requiere enderezar, reparar o sustituir el husillo; la segunda requiere reinstalar el husillo y escariar los orificios del pasador de posicionamiento.
3. Arrastre de la mesa elevadora durante la elevación a baja velocidad
Las causas son que la barra de presión de la guía de la columna no está aflojada y una lubricación deficiente. La primera requiere aflojar y ajustar la barra de presión, mientras que la segunda requiere mantener una lubricación adecuada.
4. El avance rápido de la mesa de trabajo no se inicia o no se desconecta.
La razón principal por la que el avance rápido de la mesa de trabajo no arranca es la holgura excesiva en el embrague de fricción. Es necesario revisar el embrague y el electroimán.
Las principales causas de que el avance rápido de la mesa de trabajo no se desenganche son un magnetismo residual excesivo en el electroimán o una fuerza de resorte insuficiente en el muelle de retorno lento. Los electricistas y mecánicos deben repararlo y ajustarlo. Esta avería es poco frecuente pero muy peligrosa y debe ser objeto de especial atención.
5. Fallo del embrague de seguridad del sistema de alimentación
Hay dos manifestaciones de fallo del embrague de seguridad del sistema de alimentación: una es que la mesa de trabajo deja de alimentar con una ligera resistencia; la otra es que la alimentación no se detiene automáticamente cuando se sobrecarga.
La principal causa de fallo del embrague de seguridad es un ajuste incorrecto del par de apriete. El embrague de seguridad debe reajustarse para que gire a un par de 157-196 N-m.
6. Rotación deficiente del husillo o falta de arranque
Si el husillo no se detiene en 0,5s después de pulsar el botón "Stop" o incluso se invierte, la causa es un ajuste incorrecto del dispositivo de frenado del husillo o un fallo del relé en el circuito eléctrico. Si el husillo no arranca tras pulsar el botón y el motor emite un "zumbido", se trata de un fallo eléctrico que debe ser reparado por mecánicos y electricistas.
7. Dificultad para engranar las marchas de cambio de velocidad.
Cuando se cambia la velocidad del husillo, si la palanca de cambio de velocidad no puede ser empujada a su posición original, la causa es que el micro interruptor de cambio de velocidad no ha conducido. Un electricista debe comprobarlo y repararlo.
8. Avería de las palancas de control de avance horizontal y vertical de la mesa de trabajo o del dispositivo de enclavamiento manual y automático.
Cuando las palancas de control de avance horizontal y vertical de la mesa de trabajo fallan, no hay avance horizontal ni vertical, o incluso ambos sentidos avanzan simultáneamente. Las causas principales son los cambios de posición del tambor o los cambios de posición de la varilla del interruptor eléctrico. Los electricistas y mecánicos deben ajustarlo y repararlo.
En cuanto al fallo del dispositivo de enclavamiento horizontal y vertical manual y automático, la causa principal es el desprendimiento de la palanca de accionamiento o del pasador de tope en el dispositivo de enclavamiento. Se debe llamar a los mecánicos para su inspección y reparación.
II. Funcionamiento seguro de las fresadoras
El funcionamiento seguro de las fresadoras incluye la seguridad de la calidad del mecanizado de las piezas, así como la seguridad de los operadores y del equipo. Para lograr tanto un procesamiento de calidad de la pieza de trabajo como una producción segura, los operadores de la fresadora deben seguir las "Reglas generales del proceso para operaciones de corte" (consulte la Tabla 1) y las "Reglas generales del proceso para operaciones de fresado" (consulte la Tabla 2).
Tabla 1 Normas generales del proceso de corte
| Artículo | Normas principales | |
| Preparación antes de la transformación | 1) Tras recibir la tarea de procesamiento, el operario debe comprobar en primer lugar si están completos todos los planos del producto, las especificaciones del proceso y los documentos técnicos relacionados. 2) Comprenda y lea claramente las especificaciones del proceso, los planos del producto y sus requisitos técnicos. En caso de duda, consultar al personal pertinente antes de proceder a la transformación. 3) Compruebe si la pieza en bruto o el producto semiacabado cumplen los requisitos según el plano del producto y/o la especificación del proceso. Si se detecta algún problema, comuníquelo inmediatamente al personal pertinente y sólo proceda al procesamiento una vez resuelto el problema. 4) Prepare todos los equipos de proceso necesarios de acuerdo con las especificaciones del proceso y resuelva cualquier problema con prontitud. En el caso de útiles o moldes nuevos, familiarícese primero con sus requisitos de uso y métodos de funcionamiento. 5) Coloque los equipos de proceso en las posiciones designadas, no los coloque mal y, especialmente, no los coloque en las guías de las máquinas herramienta. 6) No desmonte ni modifique arbitrariamente los equipos de proceso. 7) Compruebe el equipo de la máquina herramienta que se va a utilizar para el procesamiento y prepare todos los accesorios necesarios. Antes del procesamiento, lubrique la máquina herramienta y realice una marcha en seco según lo especificado | |
| Sujeción de herramientas y piezas | Sujeción de herramientas | 1) Antes de sujetar cualquier herramienta, limpie siempre el mango, el portaherramientas, el manguito guía, etc. 2) Después de sujetar la herramienta, compruebe que es correcta mediante un dispositivo de reglaje de herramientas o un corte de prueba. |
| Sujeción de la pieza | 1) Al instalar los útiles en la mesa de trabajo de la máquina herramienta, limpie primero la superficie de la base de fijación y alinee su posición con respecto a la herramienta. 2) Antes de sujetar la pieza de trabajo, limpie la superficie de fijación, la superficie de sujeción, las calzas y las superficies de fijación y sujeción del dispositivo de sujeción, asegurándose de que no haya rebabas. 3) Sujeción según el punto de referencia especificado en las especificaciones del proceso. Si no se especifica, el operario puede elegir el punto de referencia y el método de sujeción. Seleccione el punto de referencia de fijación de acuerdo con los siguientes principios: ① Intentar que el datum de localización coincida con el datum de diseño. ② Intentar utilizar el mismo punto de referencia de localización para todas las superficies de mecanizado. ③ Para el mecanizado de desbaste, elija como punto de referencia una superficie plana sin mecanizar o una superficie con una tolerancia de mecanizado mínima, y utilícela sólo una vez. ④ Para operaciones de mecanizado de acabado, el punto de referencia de localización debe ser una superficie ya mecanizada. ⑤ El punto de referencia de fijación elegido debe permitir un posicionamiento y sujeción cómodos de la pieza, garantizando la estabilidad y fiabilidad durante el mecanizado. 4) Para piezas sin útiles especializados, siga estos principios al alinear: ① Para piezas trazadas, alinear según las líneas de trazado. ② En el caso de piezas no recortadas, si la superficie requiere un mecanizado posterior en operaciones subsiguientes, asegúrese de que haya suficiente margen de mecanizado para la siguiente operación al alinear. ③ Para superficies mecanizadas a dimensiones finales en esta operación, la precisión de alineación debe ser inferior a 1/3 de la tolerancia dimensional y la tolerancia de posición. 5) Al sujetar conjuntos, compruebe la posición de las superficies de contacto. 6) Al sujetar las piezas, la fuerza de sujeción debe actuar a través de puntos o superficies de apoyo. Para piezas con poca rigidez (o con partes salientes durante el mecanizado), añada soportes auxiliares en las posiciones adecuadas para aumentar la rigidez. 7) Al sujetar superficies mecanizadas de precisión o piezas de materiales blandos, utilice almohadillas blandas, como láminas de cobre puro. 8) Al utilizar placas de presión para sujetar piezas de trabajo, el punto de apoyo de la placa de presión debe estar ligeramente por encima de la superficie de la pieza de trabajo, y los pernos de sujeción deben estar lo más cerca posible de la pieza de trabajo para garantizar la fuerza de sujeción. | |
| Requisitos de procesamiento | 1) Para garantizar la calidad del mecanizado y mejorar la productividad, elija los parámetros de corte adecuados en función del material de la pieza, los requisitos de precisión y las condiciones de la máquina herramienta, la herramienta de corte y la fijación. Al mecanizar piezas de fundición, para evitar dañar las herramientas debido a inclusiones de arena en la superficie o capas endurecidas, la profundidad de corte debe ser mayor que la profundidad de las inclusiones de arena o capas endurecidas cuando las condiciones lo permitan. 2) Para las dimensiones con requisitos de tolerancia, intente mecanizar hasta la mitad del intervalo de tolerancia. 3) Para operaciones de mecanizado en bruto en las que la rugosidad de la superficie no se especifica en la especificación del proceso, la rugosidad de la superficie mecanizada Ra no debe superar 25μm. 4) La rugosidad superficial Ra antes del escariado no debe ser superior a 12,5μm. 5) La rugosidad superficial Ra antes del rectificado de precisión no debe ser superior a 6,3μm. 6) Durante el mecanizado de desbaste, los chaflanes, redondeos y profundidades de ranura deben mecanizarse o profundizarse de acuerdo con las tolerancias de mecanizado de acabado para garantizar que se cumplen los requisitos de diseño tras el mecanizado de acabado. 7) Para superficies de piezas que requieran endurecimiento superficial, pruebas ultrasónicas o bruñido con rodillo en operaciones posteriores, la rugosidad superficial Ra mecanizada en esta operación no debe superar 6,3μm. 8) Si el desbarbado no puede realizarse en operaciones posteriores, las rebabas producidas en esta operación deben eliminarse en esta operación. 9) Durante el mecanizado de piezas grandes, compruebe regularmente si la pieza se ha aflojado para evitar problemas de calidad o accidentes debidos al aflojamiento. 10) Cuando se realizan mecanizados de desbaste y acabado en la misma máquina herramienta, generalmente se afloja la pieza después del mecanizado de desbaste, se deja enfriar y se vuelve a sujetar. 11) Si se producen ruidos anormales o la rugosidad de la superficie empeora repentinamente durante el proceso de corte, retraiga inmediatamente la herramienta, detenga la máquina e inspeccione 12) En la producción por lotes, la primera pieza debe ser inspeccionada, y sólo después de pasar la inspección puede continuar la producción. 13) Durante el proceso de mecanizado, los operarios deben realizar una autoinspección de las piezas de trabajo 14) Al inspeccionar, utilice correctamente los instrumentos de medición. Al utilizar calibres, micrómetros, etc., empújelos o gírelos suavemente, evitando aplicar una fuerza excesiva. Al utilizar calibres, micrómetros, relojes comparadores, etc., ajuste previamente la posición cero. | |
| Tratamiento posterior | 1) Después de cada operación, las piezas de trabajo deben estar libres de virutas, agua y suciedad, y colocadas ordenadamente en los dispositivos designados para evitar abolladuras, golpes o arañazos. 2) Las superficies que no vayan a someterse a un tratamiento posterior inmediato o que hayan sido mecanizadas en acabado deben tratarse para prevenir la oxidación. 3) Las piezas sujetadas por dispositivos magnéticos durante el mecanizado deben desmagnetizarse después del proceso. 4) En el caso de piezas afines procesadas en grupos, las marcas (o la numeración) deben realizarse después del procesamiento. 5) Las piezas terminadas en cada proceso sólo pueden transferirse al proceso siguiente tras ser inspeccionadas y aprobadas por inspectores especializados. 6) Después de utilizar el equipo de proceso, debe limpiarse (aplicar aceite antioxidante) y devolverse al lugar designado o al almacén de herramientas. 7) Los planos de los productos, las especificaciones de los procesos y otros documentos técnicos utilizados deben mantenerse limpios y ordenados, quedando terminantemente prohibidas las modificaciones. | |
Tabla 2 Reglas generales del proceso de fresado
| Artículo | Normas principales |
| Selección y sujeción de fresas | 1) Selección del diámetro de la fresa y del número de dientes ① El diámetro de la fresa debe seleccionarse en función de la anchura y la profundidad de fresado; por lo general, cuanto mayor y más profunda sea la anchura y la profundidad de fresado, mayor deberá ser el diámetro de la fresa ② El número de dientes de la fresa debe seleccionarse en función del material de la pieza y de los requisitos de procesamiento; por lo general, para el fresado de materiales plásticos o el mecanizado en bruto, elija grueso. fresas de dientes; para fresar materiales quebradizos o semiacabado y acabado, elija fresas de dientes medios o finos 2) Sujeción de las fresas ① Al sujetar una fresa en una fresadora horizontal, mantenga la fresa lo más cerca posible del husillo sin que afecte al procesamiento, y el soporte de apoyo cerca de la cortadora. Si la cortadora necesita estar lejos del husillo, debe instalarse un soporte auxiliar entre el husillo y la cortadora. ② Al sujetar una fresa en una fresadora vertical, elija un portaherramientas corto siempre que sea posible sin afectar al fresado. ③ Después de sujetar la fresa, si es necesario, utilizar un indicador para comprobar la excentricidad radial y de la cara frontal de la fresa. ④ Al fresar superficies planas anchas con dos fresas cilíndricas simultáneamente, elija dos fresas con sentidos de espiral opuestos |
| Sujeción de piezas | 1) Sujeción en un tornillo de banco de máquina ① Asegúrese de la posición correcta del tornillo de banco de la máquina en la mesa de trabajo; si es necesario, utilice un indicador para alinear y fijar la cara de la mandíbula del tornillo de banco para que quede paralela o perpendicular a la dirección de desplazamiento de la mesa de la máquina ② Colocar separadores paralelos de grosor adecuado debajo de la pieza de trabajo y, al sujetar, asegurarse de que la pieza de trabajo quede firmemente presionada contra los separadores paralelos. ③ La pieza de trabajo no debe sobresalir demasiado por encima de las mordazas del tornillo de banco ni extenderse demasiado desde los extremos de las mordazas para evitar vibraciones durante el fresado. 2) Requisitos para utilizar un cabezal divisor (sujeción) ① Al apretar una pieza de trabajo en el cabezal divisor, bloquee primero el husillo del cabezal divisor. Al apretar la pieza de trabajo, está prohibido utilizar un tubo en el mango aplicar fuerza ② Después de ajustar el ángulo de inclinación del husillo del cabezal divisor, apriete los cuatro tornillos de la base para evitar el movimiento de la posición cero. ③ Al sujetar piezas en forma de eje entre los dos centros del cabezal divisor, asegúrese de que las líneas centrales de los centros delantero y trasero estén alineadas. ④ Al indexar con el cabezal divisor, el mango de indexación debe girarse en una dirección. Si se sobrepasa la posición, gire hacia atrás más de lo sobrepasado. distancia y luego girar a la posición correcta para eliminar la holgura ⑤ Al indexar, inserte lentamente el pasador de posicionamiento del mango en el orificio de la placa de indexación. No lo suelte bruscamente para evitar dañar la indexación placa |
| Proceso de fresado | 1) Después de ajustar la máquina antes del fresado, bloquee las direcciones de movimiento no utilizadas. 2) Al aproximarse a la pieza con avance rápido, cambiar a avance normal para evitar la colisión de la herramienta y la pieza. 3) Al fresar ranuras helicoidales, realice primero una prueba con los engranajes calculados (cambie los engranajes) para comprobar si el avance y la dirección de la espiral son correctos y, a continuación, continúe con el procesamiento. 4) Al fresar con fresas de forma, para mejorar la vida útil de la herramienta, los parámetros de corte deben ser generalmente unos 25% inferiores a los de las fresas cilíndricas. 5) Al fresar perfiles con el método de copiado, mantenga un buen contacto entre el rodillo y la plantilla, pero evite una presión excesiva para permitir que el rodillo gire libremente. 6) Al cortar, la fresa debe estar lo más cerca posible de la fijación para aumentar la estabilidad durante el corte. 7) Selección de fresado ascendente y fresado convencional ① El fresado convencional se recomienda en las siguientes situaciones: Cuando el juego entre el husillo de la mesa de la fresadora y la tuerca es grande y no se puede ajustar fácilmente; cuando la superficie de la pieza tiene una capa dura, cascarilla o dureza desigual; cuando la superficie de la pieza es significativamente desigual; cuando el material de la pieza es demasiado duro; en el fresado escalonado; cuando la profundidad de corte es grande. ② El fresado a escala se recomienda en las siguientes situaciones: Al fresar piezas difíciles de sujetar con seguridad o delgadas y largas; para fresados de precisión; al cortar materiales como baquelita, plásticos o vidrio acrílico Además, hay que tener en cuenta los siguientes puntos: |
1) Antes de poner en marcha la fresadora, compruebe primero si todas las empuñaduras están en la posición correcta, lubrique todas las piezas deslizantes y, a continuación, haga funcionar la máquina a baja velocidad durante 3-5 minutos. Comience a trabajar sólo después de confirmar que todas las piezas funcionan con normalidad.
2) Al cargar/descargar piezas o medir dimensiones, la pieza debe alejarse de la posición de la fresa y la máquina debe detenerse; sin embargo, no detenga la máquina antes de que la pieza se haya alejado de la herramienta.
3) Al cargar o descargar piezas pesadas, elija equipos y métodos de elevación fiables y asegúrese de que la pieza está bien sujeta.
4) Instale correctamente las herramientas de corte y compruebe periódicamente el desgaste y el apriete de las mismas.
5) Todas las superficies deslizantes de la fresadora deben estar limpias y libres de objetos. Las superficies de referencia de la instalación, como el orificio cónico del husillo y la superficie de la mesa de trabajo, deben estar limpias y libres de arañazos, y lubricadas con regularidad.
6) Está prohibido golpear fuertemente las piezas de trabajo en la máquina o pisar la superficie de la mesa de la máquina o colocar objetos que puedan dañar la superficie de la mesa.
7) Cuando se cambien las velocidades del cabezal en la fresadora, por lo general evite cambiar más de tres veces de forma continua. De lo contrario, cada cambio de velocidad debe realizarse con un intervalo de 5 minutos para evitar daños en el circuito del motor debido a una corriente de arranque excesiva.
8) Al alimentar manualmente la mesa de trabajo en sentido longitudinal, transversal y vertical, si se supera la distancia requerida en una dirección determinada, no vuelva directamente a la escala requerida. En su lugar, gire la manivela una vuelta hacia atrás y, a continuación, gírela de nuevo hasta el valor requerido.
9) Concéntrese mientras trabaja, mantenga la cabeza y las manos alejadas de las herramientas de corte giratorias, no toque la fresa con las manos y nunca utilice las manos para frenar.
10) No lleve guantes mientras trabaje; las personas con pelo largo deben llevar casco de seguridad. No retire las virutas directamente con las manos ni las sople con la boca; utilice un cepillo suave para barrerlas suavemente.
Cuando frese a alta velocidad, lleve gafas de seguridad para evitar que las virutas que vuelan a gran velocidad le dañen los ojos. Al fresar piezas de hierro fundido, es mejor llevar una mascarilla para evitar inhalar polvo de virutas por la boca y la nariz.
11) Preste atención al funcionamiento de todas las piezas en todo momento. Si se detecta alguna anomalía, detenga la máquina inmediatamente, inspeccione y elimine el fallo.
12) Al abandonar la máquina, desconecte siempre la alimentación eléctrica; antes de finalizar el trabajo, asegúrese de que la mesa de trabajo está colocada en el centro de cada dirección de avance.
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