¿Qué el fresado?
Dentro del grupo superior de tecnología de la fabricación, el fresado pertenece a los procesos de fabricación por corte con un borde de corte determinado geométricamente. Esto indica simplemente que se conocen todos los tamaños y relaciones geométricas de una herramienta. Otra característica es que, durante el fresado, el movimiento de corte lo realiza la herramienta, mientras que la pieza de trabajo absorbe el movimiento de avance. El movimiento relativo entre la herramienta y la pieza de trabajo resultante de las dos variables garantiza la eliminación de las virutas en última instancia.
Otra función característica del fresado es que los bordes de corte de la herramienta de fresado no se ven comprometidos durante toda la carrera, sino que cada revolución de la herramienta va acompañada de, como mínimo, una interrupción del corte por borde de corte. El término técnico correspondiente es proverbial, ya que se trata de un "corte interrumpido". La constante "entrada y salida" implica que los bordes de corte deben resistir continuas cargas térmicas y mecánicas alternadas.
Las cargas que deben ser absorbidas adecuadamente por este sistema dinámico de pieza de trabajo, herramienta y máquina herramienta son inmensas y, en última instancia, decisivas para la competitividad. Este triángulo dinámico de fuerzas determina la precisión de los componentes, la calidad de sus superficies y lo económico del proceso de mecanizado. Y es también aquí donde surge la fascinación por el proceso de fresado, cuando los contornos, tanto simples como complejos; los materiales, tanto blandos como extremadamente duros; y las superficies, tanto ásperas como brillantes, se procesan desde cero "como mantequilla".
Proceso de fresado
Dentro del fresado existen diferencias muy reales. Por ejemplo, el Instituto Alemán de Normalización (DIN) divide los procesos de fresado según el tipo de superficie de pieza de trabajo producida, de la cinemática del proceso de corte y del perfil de la herramienta de fresado:
- Fresado frontal: El fresado frontal es aquel con un movimiento de avance en línea recta que produce superficies planas y se divide en fresado frontal, fresado frontal con circunferencia y fresado frontal con circunferencia.
- Fresado de roscas: El fresado de roscas hace referencia a los procesos de fresado donde se crean superficies helicoidales en la pieza de trabajo bajo un movimiento de avance helicoidal (p. ej., roscas y tornillos cilíndricos).
- Fresado de engranajes: El fresado de engranajes es uno de los procesos productivos más importantes para producir engranajes. En el fresado, una fresa con un perfil de referencia realiza un movimiento de tallado simultáneamente con el movimiento de avance. En este proceso, la herramienta y la pieza de trabajo impactan entre sí durante el proceso de corte, similar a una hélice en un piñón sinfín.
- Fresado de perfil: El fresado de perfil se basa en fresar con una herramienta con una forma que rodea la pieza de trabajo. Se usa para crear superficies de perfil rectas (movimiento de avance recto), de rotación simétrica (movimiento de avance circular) y de curvado aleatorio en un plano (movimiento de avance controlado).
- Fresado de cantos: El fresado de cantos consiste en fresar con el movimiento de avance controlado en un plano o espacialmente y, por tanto, creando la forma deseada de la pieza de trabajo.
Además de estos procesos básicos, el fresado se diferencia del fresado de contorno y del fresado a contramarcha, en función de la dirección de la rotación y el avance de la herramienta. En el fresado de contorno, la dirección de rotación de la fresa y el movimiento de la pieza de trabajo en la zona de unión de la herramienta es la misma. En el fresado a contramarcha, en cambio, las direcciones de rotación de la fresa y el movimiento de la pieza de trabajo en la zona de unión de la herramienta son opuestas entre sí.
Haciendo una comparación directa, el grosor de la viruta en el fresado de contorno decrece progresivamente entre la entrada y la salida del borde de corte, lo cual también reduce la fuerza de corte y evita el efecto de traqueteo. Además, no se producen vibraciones por traqueteo. Esto quiere decir que se lograrán mejores resultados de acabado con el fresado de contorno. Por eso este proceso se usa preferentemente en operaciones de acabado.
No obstante, tiene la desventaja de que los bordes de corte de la fresa penetran en la pieza de trabajo con el máximo grosor de viruta. Con el fresado a contramarcha, en cambio, los bordes de corte de la fresa salen de la pieza de trabajo con el máximo grosor de viruta. Esto ocasiona procesos de fricción y tensión en la salida, lo que causa un alto desgaste de la herramienta.
Qué el fresado CNC
El hecho de que el proceso de fresado en toda la posible cinemática haya dado forma a la industria de producción hasta la época moderna, y que seguramente continuará haciéndolo, se debe principalmente al desarrollo del control NC (CNC). Desde mediados de los 50 en adelante, la tecnología NC y, posteriormente, la CNC, lograron hacer gradualmente más independiente la complejidad y productividad del proceso de fresado con respecto a las habilidades manuales del ser humano. Por encima de todo, el fresado CNC de eje múltiple o las esferas de mecanizado de superficies de forma libre habrían sido inconcebibles sin la ayuda "inteligente" del control NC. Además, la tecnología CNC también abrió el ámbito amplio de la automatización para el proceso en células flexibles de producción y sistemas productivos interconectados, que también sirvieron para la producción en masa, como en la fabricación de motores de la industria automotriz.