El fresado desempeña un papel fundamental en la industria manufacturera, dando forma a innumerables productos y componentes que utilizamos a diario. Especialmente cuando la precisión es primordial, resulta crucial comprender los matices entre las distintas técnicas de fresado. Una de ellas es la distinción entre el fresado convencional (o fresado ascendente) y el fresado ascendente (o fresado descendente).
Definiciones de fresado convencional y de ascenso
En el ámbito de las operaciones de fresado, el sentido de rotación de la fresa suele permanecer constante. Sin embargo, la dirección de avance puede variar. Esto ha dado lugar a la aparición de dos técnicas de fresado predominantes: el fresado convencional (también conocido como fresado ascendente) y el fresado ascendente (a menudo denominado fresado descendente).
Fresado convencional (fresado ascendente)
El fresado convencional se produce cuando la fresa gira en la misma dirección en la que se mueve la pieza. En términos más sencillos, la fresa gira en sentido contrario al avance.
Fresado de ascenso (fresado descendente)
En cambio, en el fresado ascendente, la fresa gira en sentido contrario al de avance de la pieza. Esto significa que la fresa gira en la misma dirección que el avance.
Nota: Es esencial comprender que la determinación de si una operación es de fresado convencional o ascendente se basa en la dirección de avance de la pieza, no en la dirección de avance de la fresa.
Métodos prácticos de identificación
Al fresar el contorno exterior de una pieza (suponiendo que la fresa gire en el sentido de las agujas del reloj):
- Si el sentido de avance es el de las agujas del reloj a lo largo del contorno exterior de la pieza, se trata de un fresado convencional.
- Si el sentido de avance es antihorario a lo largo del contorno exterior de la pieza, se trata de un fresado ascendente.
Por otro lado, al fresar el contorno interior de una pieza (de nuevo, suponiendo que la fresa gira en el sentido de las agujas del reloj):
- Si el sentido de avance es antihorario a lo largo del contorno interior de la pieza, se trata de un fresado convencional.
- Si la dirección de avance es en el sentido de las agujas del reloj a lo largo del contorno interior de la pieza, se trata de fresado ascendente.
Características del fresado convencional y de ascenso
Las operaciones de fresado, ya sean convencionales o escaladas, presentan un conjunto único de ventajas y retos. Comprender estas características puede ayudar a los fabricantes a tomar decisiones informadas sobre qué método emplear para una tarea específica.
Características del fresado convencional (fresado ascendente)
En el fresado convencional, el espesor de la viruta disminuye progresivamente desde el inicio del corte hasta llegar a cero al final del mismo. Esta ausencia de fricción impide que el filo de corte raspe y roce la superficie de la pieza antes de que comience el corte propiamente dicho. Además, como las virutas pasan de gruesas a finas durante el fresado convencional, es menos probable que se formen rebabas al mecanizar materiales dúctiles.
Como se ilustra en la imagen proporcionada:
- La fuerza vertical (FV) ejerce una presión descendente sobre la pieza, lo que contribuye a su sujeción segura.
- La fuerza horizontal (FH) se desplaza en la misma dirección que el avance de la pieza. Esto puede ser desventajoso, ya que no ayuda a eliminar la holgura en el husillo de la mesa de la máquina. Cuando la fuerza ejercida por los dientes de la fresa sobre la pieza es importante, puede provocar vibraciones que comprometen la suavidad del corte.
Características del fresado de ascenso (fresado descendente)
En el fresado ascendente, el espesor de la viruta parte de cero y aumenta gradualmente a medida que gira el diente de la fresa hasta el final del corte. El diente de la fresa no engrana inmediatamente con la pieza, sino que patina sobre la superficie ya mecanizada. Este patinaje puede endurecer la superficie, deteriorando su calidad y acelerando el desgaste del diente de corte.
Como se muestra en la imagen:
- La fuerza vertical (FV) tiene un efecto de elevación de la pieza. Esta fuerza ascendente tiende a sacar la pieza de su sujeción, lo que no favorece una sujeción segura.
- Por el contrario, la fuerza horizontal (FH) se mueve en la dirección opuesta al avance de la pieza. Esto es beneficioso, ya que ayuda a eliminar la holgura en el husillo de la mesa de la máquina, lo que garantiza un avance constante y una vibración mínima.
Técnicas de fresado para el fresado de caras frontales
El fresado de las caras frontales, un aspecto crucial del proceso de mecanizado, puede abordarse de varias formas en función de la posición relativa de la fresa respecto a la pieza. Comprender estas técnicas y sus implicaciones puede ayudar a obtener resultados óptimos.
Fresado simétrico
Cuando la pieza se coloca centrada respecto a la fresa, el proceso se denomina fresado simétrico. En este método, el grosor de la viruta se mantiene constante tanto a la entrada como a la salida del corte, lo que da lugar a un grosor de corte medio considerable.
Fresado convencional asimétrico (fresado ascendente)
En esta técnica, la fresa se desplaza hacia un lado del plano de simetría de la pieza. Cuando la fresa sale del material, el espesor de la viruta es mínimo. Este método es especialmente adecuado para materiales como el acero inoxidable, que tienen un elevado coeficiente de deformación y son propensos al endurecimiento por deformación.
Fresado de ascenso asimétrico (fresado descendente)
En este caso, la fresa también está desplazada hacia un lado del plano de simetría de la pieza. Sin embargo, cuando la fresa penetra en el material, el espesor de la viruta es mínimo. El resultado es un impacto inicial menor, una fuerza de corte constante y un proceso de fresado más suave. Esta técnica es especialmente eficaz en el mecanizado de acero al carbono y acero de baja aleación y alta resistencia.
La regla de oro del fresado: Del grueso al fino
Una consideración primordial durante el fresado es la formación de virutas. La posición de la fresa desempeña un papel decisivo en la formación de virutas. Es esencial asegurarse de que se forma una viruta gruesa cuando el filo de la fresa entra en el material y una viruta fina cuando sale. Este principio de "grueso a fino" garantiza un proceso de fresado estable, asegurando que el grosor de la viruta sea el mínimo posible a la salida de la fresa. Este enfoque no sólo mejora la calidad del producto acabado, sino que también prolonga la vida útil de las herramientas de fresado.
Consejos para elegir entre el fresado convencional y el fresado a escala
Seleccionar la técnica de fresado adecuada es crucial para lograr los resultados deseados. La elección entre el fresado convencional (fresado ascendente) y el fresado ascendente (fresado descendente) depende de varios factores, como el material que se va a mecanizar y los retos específicos a los que se enfrenta el proceso de mecanizado.
Según las características del material
- Condiciones estándar de mecanizado: Cuando la máquina herramienta, la fijación y la pieza de trabajo lo permiten, el fresado convencional suele ser el método preferido. Esto se debe a que tiende a aumentar la vida útil de la fresa y a mejorar la calidad superficial de la pieza mecanizada.
- Presencia de imperfecciones superficiales: Si la superficie de la pieza presenta imperfecciones como cascarilla (piel negra), capas endurecidas o desniveles importantes, se recomienda el fresado ascendente. Esto se debe a que, en el fresado ascendente, los dientes de la fresa engranan en la superficie ya mecanizada, lo que reduce el riesgo de astillado de la herramienta.
- Mecanizado de materiales difíciles (con fuerte tendencia al endurecimiento): Para materiales difíciles de mecanizar debido a su tendencia al endurecimiento, se aconseja el fresado convencional. Este método no solo minimiza la deformación de corte, sino que también reduce la resistencia al corte.
- Mecanizado de aleaciones de alta temperatura con fresas cerámicas: Cuando se utilizan herramientas de corte cerámicas para mecanizar aleaciones de alta temperatura, se sugiere el fresado ascendente. Las herramientas cerámicas son sensibles al impacto generado al entrar en la pieza de trabajo, por lo que el fresado ascendente es una opción más adecuada.
Basado en los retos del mecanizado
- Daños o desgaste en el extremo posterior de la herramienta: Si hay un desgaste notable en el borde de salida de la herramienta, es mejor optar por el fresado convencional. Este enfoque ayuda a evitar problemas como el raspado de la herramienta y el desgaste excesivo causado por el apriete.
- Vibraciones debidas al voladizo de la herramienta: En el mecanizado de precisión, si hay un voladizo importante de la herramienta que provoque vibraciones, lo mejor es el fresado ascendente.
- Vibraciones debidas a una rigidez deficiente del husillo: En situaciones en las que hay una falta de rigidez del husillo, especialmente durante procesos de mecanizado con alta resistencia al corte (como el fresado de hombros), probar el fresado ascendente puede ser beneficioso.
Maestría en el fresado: El compromiso de Prototool con la excelencia
El fresado convencional y el fresado ascendente son técnicas fundamentales en el proceso de fresado. Para un proveedor de servicios de fabricación distinguido, dominar estos métodos no es negociable. En Prototool, no sólo conocemos los entresijos de estas técnicas, sino que destacamos en su aplicación. Aprovechando nuestra amplia experiencia y conocimientos, nos aseguramos de que cada proyecto que emprendemos sea un testimonio de nuestro compromiso con la precisión y la calidad. Cuando elige Prototool, está eligiendo a un socio que se ha propuesto dominar los aspectos más básicos, garantizando que sus diseños cobren vida con una precisión y una delicadeza inigualables.
| Método de giro | Método de fresado |
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