Fórmulas y Definiciones de Fresado: Ejemplos Prácticos y Guía PDF

En este artículo, aprenderá sobre diferentes fórmulas de fresado usadas en operaciones de fresado con ejemplos. Descargue el archivo PDF al final de este artículo.

Fórmulas para Operación de Fresado

Fresado es el proceso de mecanizado que usa un cortador rotativo para remover material moviendo un cortador a través de la pieza de trabajo. Esto puede hacerse en un eje o varios ejes, la velocidad y presión de la cabeza del cortador están en una dirección diferente.

Vamos a ver algunas fórmulas de fresado para facilitar el trabajo en la fresadora. A continuación se muestran las fórmulas de fresado importantes que son muy útiles al realizar cualquier operación de fresado en una fresadora. Veamos esto una por una.

Fórmulas de Fresado

A continuación se muestran los términos importantes usados para determinar la fórmula de fresado:

1. Velocidad de corte
2. Velocidad de corte efectiva
3. Velocidad del husillo
4. Avance
5. Espesor máximo de viruta
6. Tasa de remoción de metal
7. Fuerza de corte específica
8. Profundidad de corte
9. Número de dientes del cortador
10. Tiempo de mecanizado

#1 Velocidad de Corte

La velocidad de corte de un cortador de fresado es su movimiento lineal circunferencial que resulta de la rotación. Se expresa en metros por minuto. La velocidad de corte se puede obtener de la fórmula:

donde,

• v = es la velocidad del cortador en m por min.
• d = diámetro del cortador en mm.
• n = Velocidad del cortador en r.p.m.

#2 Velocidad de Corte Efectiva

Indica la velocidad superficial sobre el diámetro efectivo (DC_ap). Esto es necesario para determinar los datos de corte correctos en la profundidad de corte real (a_p).

Se usa cuando está trabajando con cortadores redondos, fresas de bola, y cortadores con radios de esquina grandes, así como el ángulo de entrada del cortador es menor a 90 grados.

#3 Velocidad del Husillo

Es el número de revoluciones por minuto hechas por la herramienta de fresado en el husillo. Este valor se determina por el valor de velocidad de corte recomendado para una operación.

#4 Avance

El avance en una fresadora se define como la tasa con la que la pieza de trabajo avanza bajo el cortador. El avance se expresa a la fresadora en las siguientes tres formas diferentes:

1. Avance por diente (S_z)

Es la distancia que el trabajo avanza en el tiempo entre el enganche por dos dientes sucesivos, conocido como avance por diente. Generalmente se representa en milímetros por diente del cortador.

2. Avance por revolución (S_rev)

Es la distancia que el trabajo avanza en el tiempo que el cortador gira a través de una revolución completa, conocido como avance por revolución. Se representa en milímetros por revolución del cortador.

3. Avance por minuto (S_m)

Es la distancia por la cual el trabajo se mueve en un minuto, conocido como avance por minuto. Generalmente se representa en milímetros por minuto.

El avance por diente, el avance por revolución del cortador y el avance por minuto están relacionados por la fórmula que se da a continuación.

donde,

• Z = número de dientes en el cortador.
• n = Velocidad del cortador en r.p.m.

#5 Espesor Máximo de Viruta

Este es el resultado del enganche del cortador ya que se refiere a (f_z). El espesor de viruta es un valor requerido al decidir si usar el avance por diente de mesa más productivo.

Espesor promedio de viruta: También es un valor útil para determinar la fuerza de corte específica usada para cálculos de potencia neta.

#6 Tasa de Remoción de Metal

Este es el volumen de metal removido en mm cúbicos por minuto (pulg³/minuto). Se diseña usando valores para profundidad de corte, ancho y avance.

#7 Fuerza de Corte Específica

Una constante de material es un factor usado para cálculos de resistencia y se expresa en N/mm².

#8 Profundidad de Corte

Se define como el espesor del material removido en un pase del trabajo bajo el cortador. La profundidad de corte es la longitud perpendicular que se mide entre la superficie original y final de la pieza de trabajo y se representa en mm.

#9 Número de Dientes del Cortador

El número de dientes en un cortador de fresado debe ser diseñado apropiadamente para una operación de mecanizado efectiva. Conociendo la velocidad y avance a los que el cortador será sometido mientras está en una operación, el número de dientes del cortador puede derivarse de la fórmula de avance. El número de dientes del cortador se calcula de la ecuación:

El cortador de dientes gruesos que tiene menor número de dientes en su periferia son eficientes en mecanizado de metal. Los siguientes son las ventajas de un cortador de dientes gruesos.

1. Mayor espacio para viruta puede ser proporcionado.
2. La sección transversal del diente del cortador puede aumentarse, aumentando así su resistencia.
3. Mayor ángulo de rake puede ser proporcionado en el cortador.
4. Menos potencia se requiere para accionar el cortador.
5. Menos fricción de deslizamiento se produce entre el diente y el trabajo. Esto reduce el desarrollo de calor.
6. Vida más larga del cortador puede obtenerse ya que el número de reafilados puede aumentarse.

#10 Tiempo de Mecanizado

La longitud de mecanizado (l_m) se divide por el avance de mesa (v_f). El tiempo requerido para cualquier operación para fresar la superficie se puede calcular de la fórmula:

donde,

• T = es el tiempo requerido para completar el corte en minutos.
• L = es la longitud del recorrido de la mesa para completar el corte en mm.
• S_s = es el avance por diente en mm.
• Z = es el número de dientes en el cortador.
• n = es la velocidad del cortador en r.p.m.

La figura muestra la longitud del recorrido de la mesa 'L' está compuesta de dos partes: la longitud del trabajo "C" y la longitud de aproximación "A". La aproximación "A" es la distancia a través de la cual el cortador debe moverse antes de que se alcance la profundidad completa de corte.

#1 Longitud de aproximación para cortador de fresado plano:

La aproximación "A" para un cortador de fresado plano se puede determinar por la ecuación:

donde,

• A = la aproximación en mm.
• B = la profundidad de corte en mm.
• C = el diámetro del cortador en mm.

#2 Longitud de aproximación para cortador de fresado frontal:

Refiriéndose a la figura anterior, la longitud de aproximación para un cortador de fresado frontal se puede calcular de la ecuación:

donde,

• A = es la longitud de aproximación en mm.
• D = es el diámetro del cortador.
• B = es el ancho del trabajo.

Sustituyendo el valor de "C" en la ecuación "A"

Velocidad de Corte y Promedio de Avance de Diferentes Materiales

Consideremos Un Ejemplo

#1 Ejemplo

Evalúe los parámetros de corte para la operación de fresado de slab para los siguientes datos:

• Diámetro del cortador de fresado = 100 mm
• Velocidad del cortador = 500 r.p.m
• Ancho del cortador = 100 mm
• Profundidad de corte = 5 mm
• Avance de mesa = 100 mm/min
• Longitud de pieza de trabajo = 50 cm
• Ancho de pieza de trabajo = 80 mm
• Número de dientes en el cortador = 8

Resp: Diámetro del cortador = 100 mm, velocidad del cortador = 500 r.pm.

TMR = b.d.F

b = ancho de trabajo = 80 mm, d = profundidad de corte = 5 mm, F = Avance de mesa = 100 mm/min.

l = 500 mm, Aquí y = 4 mm

Conclusión

Esta es una lista completa de fórmulas y definiciones de fresado que son útiles en cualquier proceso de fresado y cortador de fresado. Entender cómo calcular velocidad de corte precisa, avance por diente, tasa de remoción de metal y tiempo de mecanizado es muy importante para buenos resultados en cualquier operación de fresado.

Eso es todo. Si aún tiene preguntas sobre "Fórmulas de Fresado", puede preguntar en los comentarios, le responderé. Si le gusta este artículo, compártalo con sus amigos.

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