Fresado explicado: Definición, proceso y operaciones clave

¿Qué es el fresado?

El fresado es un proceso de mecanizado que utiliza fresas rotativas para eliminar material avanzando la herramienta sobre la pieza. Cubre una amplia variedad de operaciones y máquinas, desde piezas individuales pequeñas hasta operaciones de fresado en grupo de gran envergadura. Es uno de los procesos más utilizados para fabricar piezas a medida con tolerancias precisas.

El fresado puede realizarse en diferentes direcciones sobre uno o varios ejes, con velocidad y presión de la cabeza de corte. Puede hacerse con diversas máquinas herramienta. El proceso requiere una fresadora, pieza, útil y fresa. La pieza es un material preformado sujeto al útil, que a su vez se monta en una plataforma dentro de la fresadora.

Una fresa es una herramienta de corte con dientes afilados montada en la fresadora que gira a alta velocidad. Al alimentar la pieza contra la fresa giratoria, el material se elimina en forma de pequeñas virutas para producir la forma deseada.

El fresado se usa típicamente para fabricar piezas que no son axialmente simétricas y tienen múltiples características como agujeros, ranuras, bolsillos e incluso contornos superficiales tridimensionales. Las piezas hechas totalmente por fresado suelen contener componentes usados en cantidades limitadas, posiblemente para prototipos, como tornillos o soportes personalizados.

Otra aplicación es la producción de herramientas para otros procesos. Por ejemplo, formas tridimensionales se fresan típicamente. El fresado también se usa a menudo como proceso secundario para añadir o refinar características en piezas hechas con otro proceso. Debido a las altas tolerancias y acabados superficiales que ofrece, es ideal para añadir características de precisión a una pieza cuya forma básica ya se ha formado.

Proceso de fresado

El fresado es un proceso de corte que usa una fresa para eliminar material de la superficie de una pieza. La fresa es una herramienta de corte rotativa, a menudo con varios filos. A diferencia del taladrado, donde la herramienta avanza a lo largo de su eje de rotación, en el fresado la fresa se mueve normalmente perpendicular a su eje, de modo que el corte ocurre en la circunferencia de la fresa.

Cuando la fresa penetra en la pieza, los filos de corte entran y salen del material repetidamente, lo que significa que se raspan virutas en cada pasada.

La acción de corte es una tensión de cizallamiento; el material se desprende en pequeños grupos más o menos conectados formando virutas. Esto hace que cortar metal sea un poco diferente a cortar materiales blandos con una cuchilla.

El proceso elimina material realizando muchos cortes pequeños y separados. Esto se logra usando una fresa multi-diente, girando a alta velocidad, o avanzando lentamente el material a través de la fresa; la mayoría de las veces es una combinación de estos tres enfoques.

Las velocidades y avances varían para adaptarse a una combinación de variables. La velocidad a la que la pieza avanza a través del dispositivo de corte se denomina velocidad de avance; se mide principalmente como distancia por tiempo, aunque también se usa distancia por revolución o por diente de la fresa.

Existen dos clases principales de proceso de fresado:

Con el fresado frontal, la acción de corte ocurre principalmente en las esquinas finales de la fresa. Se usa para cortar superficies planas en la pieza o cavidades de fondo plano.

Con el fresado periférico, la acción de corte ocurre principalmente a lo largo de la periferia de la fresa, de modo que la sección transversal de la superficie fresada toma la forma de la fresa. En este caso, los filos pueden verse como la extracción de material de la pieza. El fresado periférico es ideal para cortar ranuras profundas, roscas y dientes de engranajes.

¿Qué es una fresa?

Las fresas son herramientas de corte usadas típicamente en fresadoras o centros de mecanizado para realizar operaciones de fresado. Eliminan material moviéndolo dentro de la máquina o directamente desde el troquel de corte.

Todas las fresadoras tienen una fresa. Durante un proceso típico, la fresa se mueve perpendicular a su eje, permitiendo eliminar material de la pieza en la circunferencia de la fresa.

El propósito de una fresa es eliminar material de una pieza. Las fresas no consisten en un solo filo. Mientras que las operaciones de torneado en torno suelen usar una herramienta de un solo filo, las fresas constan de varios filos de corte. Al girar la fresa contra una pieza estacionaria, raspa material.

Las fresas suelen fabricarse con materiales duros y resistentes que soportan tensiones significativas sin romperse ni dañarse.

Operaciones de fresado

Durante el ciclo de proceso se pueden realizar diversas operaciones sobre la pieza para obtener la forma deseada. Las siguientes operaciones se definen por el tipo de fresa usada y la trayectoria que sigue para eliminar material.

• Fresado frontal (End milling). Una fresa de mango realiza cortes periféricos o de ranura, determinados por la profundidad de avance, sobre la pieza para mecanizar una característica específica como un perfil, ranura, bolsillo o incluso un contorno superficial complejo. La profundidad puede mecanizarse en una sola pasada o mediante varias pasadas con menor profundidad axial.
• Fresado de chaflán (Chamfer milling). Una fresa de chaflán hace un corte periférico a lo largo de un borde de la pieza para crear una superficie angular llamada chaflán. Este, típicamente a 45°, puede mecanizarse en el exterior o interior de una pieza y seguir una trayectoria recta o curva.
• Fresado de cara (Face milling). Una fresa de mango mecaniza una superficie plana de la pieza para proporcionar un acabado liso. La profundidad normalmente muy pequeña puede hacerse en una sola pasada o mediante varias pasadas con menor profundidad axial.
• Taladrado (Drilling). Una broca penetra axialmente en la pieza y corta un agujero de diámetro igual al de la herramienta. Puede crear un agujero ciego hasta cierta profundidad o un agujero pasante que atraviesa completamente la pieza.
• Mandrinado (Boring). Una herramienta de mandrinado penetra axialmente y corta a lo largo de una superficie interior para formar diversas características. Es una herramienta de corte de un solo punto ajustable al diámetro deseado con cabezal regulable. Suele hacerse tras taladrar para agrandar el diámetro o lograr dimensiones más precisas.
• Avellanado (Counterboring). Una herramienta de avellanado entra axialmente y agranda la parte superior de un orificio existente al diámetro de la herramienta. A menudo se hace tras taladrar para alojar la cabeza de un elemento de fijación como un tornillo, permitiendo que quede por debajo de la superficie. La herramienta tiene una guía en el extremo para entrar directamente en el orificio existente.
• Avellanado cónico (Countersinking). Una herramienta de avellanado cónico entra axialmente y ensancha la parte superior de un orificio existente en una abertura cónica. A menudo se hace tras taladrar para que la cabeza de un tornillo quede a ras con la superficie. Ángulos comunes: 60, 82, 90, 100, 118 y 120 grados.
• Alesado (Reaming). Un aleador penetra axialmente y agranda un orificio existente al diámetro de la herramienta. Elimina una cantidad mínima de material y suele hacerse tras taladrar para lograr un diámetro más preciso y un acabado interior más liso.
• Roscado (Tapping). Un macho penetra axialmente y corta roscas internas en un orificio existente. El orificio suele taladrarse con el tamaño de macho requerido. Las roscas pueden cortarse a cierta profundidad (macho de fondo) o a toda la profundidad de un orificio pasante.

Preguntas frecuentes

El fresado es el proceso de mecanizado usando fresas rotativas para eliminar material avanzando una fresa en una pieza. Puede hacerse en direcciones variables sobre uno o varios ejes, velocidad de la cabeza de corte y presión. Cubre una amplia variedad de operaciones y máquinas, desde piezas individuales pequeñas hasta operaciones de fresado en grupo de gran envergadura.

El proceso de fresado elimina material realizando muchos cortes pequeños y separados. Esto se logra usando una fresa con muchos dientes, girándola a alta velocidad, o avanzando el material lentamente; la mayoría de las veces es una combinación de estos tres enfoques. Las velocidades y avances varían para adaptarse a una combinación de variables.

El fresado es el proceso de mecanizado usando fresas rotativas para eliminar material avanzando una fresa en una pieza. Puede hacerse en direcciones variables sobre uno o varios ejes, velocidad de la cabeza de corte y presión. La clase original de máquinas herramienta para fresado fue la fresadora (a menudo llamada fresadora).