Inicio > Conocimiento > Contenido
¿Qué tipo de equipo de fresadora?
- Apr 19, 2018 -

El fresado se realiza con una fresa en diversas formas, sujeta en un collar o similar que, a su vez, se sujeta en el husillo de una fresadora.

Tipos y nomenclatura

La orientación del molino es la clasificación principal para las fresadoras. Las dos configuraciones básicas son verticales y horizontales. Sin embargo, existen clasificaciones alternativas de acuerdo con el método de control, tamaño, propósito y fuente de poder.

Molino vertical

Fresadora vertical.

1: fresa

2: husillo

3: diapositiva superior o overarm

4: columna

5: mesa

6: diapositiva del eje Y

7: rodilla

8: base

En el molino vertical, el eje del husillo está orientado verticalmente. Las fresas se mantienen en el husillo y giran sobre su eje. El husillo generalmente se puede extender (o la mesa se puede subir / bajar, dando el mismo efecto), lo que permite cortes por inmersión y perforación. Hay dos subcategorías de molinos verticales: el molino de cama y el molino de torre.

  • Una torreta tiene un eje estacionario y la mesa se mueve tanto perpendicular como paralela al eje del eje para lograr el corte. El ejemplo más común de este tipo es Bridgeport, que se describe a continuación. Los molinos de torretas a menudo tienen una pluma que permite que la fresa se eleve y baje de forma similar a una taladradora. Este tipo de máquina proporciona dos métodos de corte en la dirección vertical (Z): levantando o bajando la pluma y moviendo la rodilla.

  • Sin embargo, en el molino de lecho, la mesa se mueve perpendicularmente al eje del husillo, mientras que el husillo se mueve en paralelo a su propio eje.

En general, los torretas de torretas son más versátiles de los dos diseños. Sin embargo, las torretas son solo prácticas siempre que la máquina permanezca relativamente pequeña. A medida que aumenta el tamaño de la máquina, mover la rodilla hacia arriba y hacia abajo requiere un esfuerzo considerable y también es difícil llegar al mango de alimentación de la pluma (si está equipado). Por lo tanto, las fresadoras más grandes suelen ser del tipo de cama.

También existe un tercer tipo, una máquina más ligera, llamada fresadora de molino, que es un pariente cercano del molino vertical y bastante popular entre los aficionados. Una fresa de molino es similar en configuración básica a una prensa de perforación pequeña, pero está equipada con una tabla XY. También suelen utilizar motores más potentes que una prensa de taladro de tamaño comparable, con velocidad controlada por potenciómetro y generalmente tienen cojinetes de husos más resistentes que una taladradora para hacer frente a la carga lateral en el husillo creada por una operación de fresado. Un taladro de molino también eleva y baja típicamente todo el cabezal, incluido el motor, a menudo en una cola de milano vertical, donde el motor de la perforadora permanece estacionario, mientras que el eje sube y baja dentro de un collar de conducción. Otras diferencias que separan una fresadora de una prensa taladradora pueden ser un ajuste de ajuste fino para el eje Z, una detención de profundidad más precisa, la capacidad de bloquear los ejes X, Y o Z, y a menudo un sistema de inclinación de la cabeza o toda la columna vertical y el conjunto de la cabeza motriz para permitir el corte en ángulo. Además del tamaño y la precisión, la diferencia principal entre estas máquinas de tipo hobby y las fábricas verticales verdaderas más grandes es que la mesa XY se encuentra en una elevación fija; el eje Z se controla básicamente de la misma manera que la prensa de perforación, donde un molino vertical o de rodilla más grande tiene un cabezal de fresado verticalmente fijo, y cambia la elevación de la mesa XY. Además, un taladro de molino a menudo usa un portabrocas Jacob de tipo prensa estándar, en lugar de un eje interno que acepta boquillas. Estos son frecuentemente de menor calidad que otros tipos de máquinas, pero aún así cumplen bien el rol de hobby porque tienden a ser máquinas de mesa con pequeñas huellas y precios moderados.

Fresadora horizontal

Fresadora horizontal

1: base

2: columna

3: rodilla

4 y 5: tabla (la diapositiva del eje x es integral)

6: overarm

7: árbol (unido al eje)

Un molino horizontal tiene el mismo tipo, pero los cortadores están montados en un husillo horizontal (consulte Fresado de fresas) sobre la mesa. Muchos molinos horizontales también cuentan con una mesa giratoria incorporada que permite fresar en varios ángulos; esta característica se llama una tabla universal. Mientras que las fresas y otros tipos de herramientas disponibles para un molino vertical se pueden usar en un molino horizontal, su ventaja real radica en los cortadores montados en el eje, llamados molinos laterales y frontales, que tienen una sección transversal más parecida a una sierra circular, pero son generalmente más ancho y más pequeño en diámetro. Debido a que los cortadores tienen un buen soporte desde el árbol y tienen un área de sección transversal más grande que una fresa de extremo, se pueden realizar cortes bastante pesados que permiten tasas de extracción de material rápidas. Estos se utilizan para fresar ranuras y ranuras. Los molinos simples se utilizan para dar forma a superficies planas. Varios cortadores pueden agruparse juntos en el árbol para fresar una forma compleja de ranuras y planos. Cortadores especiales también pueden cortar ranuras, biseles, radios o, de hecho, cualquier sección deseada. Estos cortadores especiales tienden a ser costosos. Los molinos Simplex tienen un husillo, y los molinos dúplex tienen dos. También es más fácil cortar engranajes en un molino horizontal. Algunas fresadoras horizontales están equipadas con una disposición de toma de fuerza sobre la mesa. Esto permite que la alimentación de la mesa se sincronice con un accesorio giratorio, lo que permite el fresado de características en espiral como los engranajes hipoides.

Méritos comparativos

La elección entre la orientación vertical y horizontal del husillo en el diseño de la fresadora normalmente depende de la forma y el tamaño de una pieza de trabajo y del número de lados de la pieza de trabajo que requieren mecanizado. Trabajo en el cual el movimiento axial del husillo es normal a un plano, con una fresa lateral como cortador, se presta a un molino vertical, donde el operador puede pararse delante de la máquina y tener fácil acceso a la acción de corte al mirar hacia abajo. Por lo tanto, los molinos verticales son los más favorecidos para el trabajo de secado (mecanización de un molde en un bloque de metal). Las piezas de trabajo más pesadas y más largas se prestan para colocarlas en la mesa de un molino horizontal.

Antes del control numérico, las fresadoras horizontales evolucionaron primero, porque evolucionaron colocando mesas de fresado bajo clavijas tipo torno. Los molinos verticales aparecieron en las décadas siguientes, y los accesorios en forma de cabezales adicionales para cambiar molinos horizontales a molinos verticales (y más tarde viceversa) se han usado comúnmente. Incluso en la era del CNC, una pieza de trabajo pesada que necesita mecanizado en múltiples lados se presta a un centro de mecanizado horizontal, mientras que el enyesado se presta a uno vertical.

Clasificaciones alternativas

Además de horizontal versus vertical, otras distinciones también son importantes:

Criterio Ejemplo de esquema de clasificación Comentarios
Orientación del eje del husillo Vertical versus horizontal;
Torreta versus torreta
Entre los molinos verticales, "Bridgeport-style" es una clase completa de molinos inspirados en el original de Bridgeport, más bien como el PC IBM generó la industria de PC compatibles con IBM por otras marcas
Controlar Manual;
Mecánicamente automatizado a través de levas;
Automatizado digitalmente a través de NC / CNC
En la era del CNC, una distinción muy básica es manual frente a CNC.
Entre las máquinas manuales, una distinción que vale la pena no está equipada con DRO sino que está equipada con DRO
Control (específicamente entre CNCmachines) Número de ejes (p. Ej., 3 ejes, 4 ejes o más) Dentro de este esquema, también:
  • Cambio de paleta versus no cambio de paleta

  • Cambio de herramienta totalmente automático versus cambio de herramienta manual o semi automático

Propósito Propósito general versus propósito especial o de un solo propósito
Propósito Máquina de herramientas frente a máquina de producción Se superpone con arriba
Propósito "Simple" versus "universal" Una distinción cuyo significado evolucionó durante décadas a medida que la tecnología avanzaba, y se superpone con otras clasificaciones de propósitos anteriores. No es relevante para los molinos CNC actuales. Con respecto a los molinos manuales, el tema común es que los molinos "simples" eran máquinas de producción con menos ejes que los molinos "universales"; por ejemplo, mientras que un molino normal no tenía una cabeza de indexación y una mesa no giratoria, un molino universal tendría esos. Por lo tanto, era adecuado para el servicio universal, es decir, una gama más amplia de posibles trayectorias. Los fabricantes de máquinas-herramienta ya no usan el etiquetado "normal" -versus- "universal".
tamaño Micro, mini, mesa de trabajo, de pie en el suelo, grande, muy grande, gigante
Fuente de alimentación Variador de eje de línea en comparación con accionamiento de motor eléctrico individual La mayoría de las máquinas con transmisión por eje de línea, ubicuas alrededor de 1880-1930, ya se han eliminado.
Mano-manivela-contra eléctrico Manivela no utilizada en la industria, pero adecuada para micrófonos de aficionados

Variantes

Una fábrica de aficionados en miniatura Sieg X2 que muestra claramente las partes básicas de un molino.

  • Molino de cama Hace referencia a cualquier fresadora en la que el husillo se encuentra en un colgante que se mueve hacia arriba y hacia abajo para mover el cortador hacia el trabajo, mientras que la mesa se apoya sobre una cama robusta que descansa sobre el piso. Estos son generalmente más rígidos que un molino de rodilla. Los molinos de pórtico se pueden incluir en esta categoría de molino de cama.

  • Molino de caja o molino de columna Las fresadoras de banco de aficionado muy básicas que cuentan con una cabeza que sube y baja en forma de columna o caja.

  • Molino C-frame Estas son plantas de producción industrial más grandes. Presentan una rodilla y una cabeza de husillo fijo que solo es móvil verticalmente. Por lo general, son mucho más potentes que una torreta, y cuentan con un motor hidráulico independiente para alimentación hidráulica integral en todas las direcciones y un motor de veinte a cincuenta caballos de fuerza. Los eliminadores de contragolpes son casi siempre equipos estándar. Usan herramientas grandes NMTB 40 o 50. Las tablas en los molinos de marco en C son usualmente de 18 "por 68" o mayores, para permitir que se mecanicen varias piezas al mismo tiempo.

  • Molino de piso Estos tienen una fila de mesas giratorias y un eje colgante horizontal montado en un conjunto de pistas que corre paralela a la fila de la mesa. Estos molinos se han convertido predominantemente a CNC, pero todavía se pueden encontrar algunos (si se puede encontrar una máquina usada disponible) bajo control manual. El carro del husillo se mueve a cada mesa individual, realiza las operaciones de mecanizado y pasa a la siguiente tabla mientras se está configurando la tabla anterior para la siguiente operación. A diferencia de otros molinos, los molinos de piso tienen unidades de piso móviles. Una grúa deja caer mesas giratorias masivas, mesas XY, etc. en su posición para el mecanizado, lo que permite operaciones de fresado personalizadas grandes y complejas.

  • Molino de pórtico El cabezal de fresado se desplaza sobre dos rieles (a menudo ejes de acero) que se encuentran a cada lado de la superficie de trabajo.

  • Molino perforador horizontal Molinos horizontales de lecho grande y preciso que incorporan muchas características de varias máquinas herramienta. Se utilizan predominantemente para crear plantillas de fabricación grandes o para modificar piezas grandes de alta precisión. Tienen una carrera de husillo de varios (por lo general, entre cuatro y seis) pies, y muchos están equipados con un contrapunto para realizar operaciones de perforación muy largas sin perder precisión a medida que el agujero aumenta en profundidad. Una cama típica tiene viajes X e Y, y tiene entre tres y cuatro pies cuadrados con una mesa giratoria o un rectángulo más grande sin una mesa. El colgante generalmente proporciona entre cuatro y ocho pies de movimiento vertical. Algunos molinos tienen un cabezal integral grande (30 "o más). Hay mesas giratorias en ángulo recto y accesorios de fresado verticales disponibles para mayor flexibilidad.

  • Jig-barrer Molinos verticales que están diseñados para perforar agujeros, y ranuras muy livianas o fresado frontal. Por lo general, son molinos de cama con un lanzamiento de husillo largo. Las camas son más precisas, y los volantes se gradúan hasta .0001 "para una colocación precisa del agujero.

  • El molino de rodilla o el molino de rodilla y columna se refiere a cualquier fresadora cuya mesa xy se deslice hacia arriba y hacia abajo de la columna en una rodilla ajustable verticalmente. Esto incluye Bridgeports.

  • Molino de cepilladora Molinos grandes construidos en la misma configuración que los cepillos, excepto con un husillo de fresado en lugar de un cabezal de cepillado. Este término está saliendo anticuado ya que los cepillos mismos son en gran medida una cosa del pasado.

  • Molino tipo ariete Puede referirse a cualquier molino que tenga un cabezal de corte montado en un ariete deslizante. El eje se puede orientar vertical u horizontalmente. En la práctica, la mayoría de las fábricas con arietes también involucran la capacidad de giro, ya sea que se llame montaje de "torreta" o no. La configuración de Bridgeport se puede clasificar como un molino de tipo ram de cabeza vertical. Van Norman se especializó en molinos tipo ram durante la mayor parte del siglo XX. Desde la amplia difusión de máquinas CNC, los molinos tipo ram todavía se fabrican en la configuración de Bridgeport (con control manual o CNC), pero las variaciones menos comunes (como las construidas por Van Norman, Index y otros) han desaparecido. , su trabajo está siendo realizado ya sea por molinos de forma de Bridgeport o centros de mecanizado.

  • Molino de torretas Más comúnmente conocidas como fresadoras de tipo Bridgeport. El husillo se puede alinear en muchas posiciones diferentes para una máquina muy versátil, aunque algo menos rígida.

Terminología alternativa

Los maquinistas suelen llamar a una máquina fresadora. El término arcaico molinero se usó comúnmente en el siglo XIX y principios del XX.

Desde la década de 1960 se ha desarrollado una superposición de uso entre los términos de la máquina de fresado y el centro de mecanizado. Los centros de mecanizado NC / CNC evolucionaron a partir de fresadoras, razón por la cual la terminología evolucionó gradualmente con una superposición considerable que aún persiste. La distinción, cuando se hace, es que un centro de mecanizado es un molino con características que los molinos pre-CNC nunca tuvieron, especialmente un cambiador automático de herramientas (ATC) que incluye un almacén de herramientas (carrusel) y algunas veces un cambiador automático de paletas ( APC). En el uso típico, todos los centros de mecanizado son molinos, pero no todos los molinos son centros de mecanizado; solo los molinos con ATC son centros de mecanizado.

Control numérico de la computadora

Rectificado fino de aluminio utilizando un fluido de corte a base de agua en la fresa

La mayoría de las fresadoras CNC (también llamadas centros de mecanizado) son molinos verticales controlados por computadora con la capacidad de mover el husillo verticalmente a lo largo del eje Z. Este grado extra de libertad permite su uso en aplicaciones de grabado, grabado y superficies 2.5D, como esculturas en relieve. Cuando se combina con el uso de herramientas cónicas o un cortador de punta de bola, también mejora significativamente la precisión de la molienda sin afectar la velocidad, proporcionando una alternativa rentable a la mayoría del trabajo de grabado a mano de superficie plana.

Centro de mecanizado de cinco ejes con mesa giratoria e interfaz de computadora

Las máquinas CNC pueden existir en prácticamente cualquier forma de maquinaria manual, como molinos horizontales. Las fresadoras CNC más avanzadas, la máquina multieje, agregan dos ejes más además de los tres ejes normales (XYZ). Las fresadoras horizontales también tienen un eje C o Q, lo que permite que la pieza de trabajo montada horizontalmente se gire, permitiendo esencialmente un giro asimétrico y excéntrico. El quinto eje (eje B) controla la inclinación de la herramienta. Cuando todos estos ejes se utilizan conjuntamente, se pueden hacer geometrías extremadamente complicadas, incluso geometrías orgánicas, como una cabeza humana, con relativa facilidad con estas máquinas. Pero la habilidad para programar tales geometrías está más allá de la de la mayoría de los operadores. Por lo tanto, las fresadoras de 5 ejes prácticamente siempre están programadas con CAM.

El sistema operativo de tales máquinas es un sistema de circuito cerrado y funciona en retroalimentación. Estas máquinas se han desarrollado a partir de las máquinas básicas NC (CONTROL NUMÉRICO). Una forma computarizada de máquinas NC se conoce como máquinas CNC. Se usa un conjunto de instrucciones (llamado programa) para guiar a la máquina en las operaciones deseadas. Algunos códigos muy comúnmente utilizados, que se usan en el programa son:

  G00 - recorrido rápido 
G01 - interpolación lineal de la herramienta.
G21 - dimensiones en unidades métricas.
M03 / M04 - inicio del husillo (en sentido horario / antihorario).
T01 M06 - cambio automático de herramienta a herramienta 1
M30 - final del programa.

Varios otros códigos también se utilizan. Una máquina CNC es operada por un solo operador llamado programador. Esta máquina es capaz de realizar diversas operaciones de forma automática y económica.

Con el precio decreciente de las computadoras y el software CNC de código abierto, el precio de entrada de las máquinas CNC se ha desplomado.

Acero de alta velocidad con cobaltendmills utilizados para operaciones de corte en una fresadora.

Estampación

Los accesorios y las herramientas de corte utilizadas en máquinas herramienta (incluidas las fresadoras) se denominan en conjunto por el sustantivo masivo "herramientas". Existe un alto grado de estandarización de las herramientas utilizadas con las fresadoras CNC, y en menor grado con las fresadoras manuales. Para facilitar la organización de las herramientas en la producción de CNC, muchas empresas utilizan una solución de gestión de herramientas.

Las fresas para aplicaciones específicas se mantienen en diversas configuraciones de herramientas.

Las fresadoras CNC casi siempre usan herramientas SK (o ISO), CAT, BT o HSK. Las herramientas SK son las más comunes en Europa, mientras que las herramientas CAT, a veces denominadas herramientas V-Flange, son las más antiguas y probablemente las más comunes en los EE. UU. La herramienta CAT fue inventada por Caterpillar Inc. de Peoria, Illinois, con el fin de estandarizar las herramientas utilizadas en su maquinaria. Las herramientas CAT vienen en una variedad de tamaños designados como CAT-30, CAT-40, CAT-50, etc. El número se refiere a la Asociación para la Tecnología de Fabricación (anteriormente la Asociación Nacional de Constructores de Máquinas-Herramienta (NMTB)). .

Un portaherramientas CAT-40

Una cabeza aburrida en una caña de cono Morse

Una mejora en CAT Tooling es BT Tooling, que tiene un aspecto similar y se puede confundir fácilmente con las herramientas CAT. Al igual que CAT Tooling, BT Tooling viene en una variedad de tamaños y utiliza el mismo cono de cuerpo NMTB. Sin embargo, las herramientas de BT son simétricas con respecto al eje del eje, lo que no ocurre con las herramientas CAT. Esto le da a las herramientas BT mayor estabilidad y equilibrio a altas velocidades. Otra diferencia sutil entre estos dos portaherramientas es el hilo utilizado para sujetar el perno de tracción. CAT Tooling es todo el hilo Imperial y BT Tooling es todo el hilo Métrico. Tenga en cuenta que esto afecta únicamente al perno de tracción, no afecta la herramienta que pueden sostener, ambos tipos de herramientas se venden para aceptar herramientas de tamaño imperial y métrico.

Las herramientas SK y HSK, a veces denominadas "Hollow Shank Tooling", son mucho más comunes en Europa, donde se inventó que en los Estados Unidos. Se afirma que las herramientas HSK son incluso mejores que BT Tooling a altas velocidades. El mecanismo de sujeción para las herramientas HSK se coloca dentro del cuerpo (hueco) de la herramienta y, a medida que aumenta la velocidad del husillo, se expande, agarrando la herramienta con mayor fuerza a medida que aumenta la velocidad del husillo. No hay perno de tracción con este tipo de herramientas.

Para las fresadoras manuales, hay menos estandarización, porque existe una mayor pluralidad de estándares que antes competían. Máquinas manuales más nuevas y más grandes generalmente usan herramientas NMTB. Esta herramienta es algo similar a las herramientas CAT pero requiere una barra de tiro dentro de la fresadora. Además, hay una serie de variaciones con las herramientas NMTB que dificultan la intercambiabilidad. Cuanto más antigua es una máquina, mayor es la pluralidad de estándares que pueden aplicarse (p. Ej., Morse, Jarno, Brown & Sharpe, Van Norman y otras formas menos comunes de conicidades específicas del constructor). Sin embargo, dos estándares que han tenido un uso especialmente amplio son el Morse # 2 y el R8, cuya prevalencia fue impulsada por la popularidad de los molinos construidos por Bridgeport Machines de Bridgeport, Connecticut. Estas fábricas dominaron el mercado durante tanto tiempo que "Bridgeport" es prácticamente sinónimo de "fresadora manual". La mayoría de las máquinas fabricadas por Bridgeport entre 1938 y 1965 usaban un cono Morse n. ° 2, y desde 1965 en adelante, la mayoría utilizaba un cono R8.


Related Products