Domina el fresado: Guía completa de herramientas de fresado

Nuestra serie Fundamentos de Mecanizado está creada para ayudarte a refrescar tus conocimientos de CAM, ya sea que trabajes en un taller de mecanizado o estés comenzando. Cada episodio está presentado por uno de nuestros mecanizadores internos y proporciona una descripción detallada de una herramienta/proceso. En la última edición, cubrimos máquinas de fresado. Aquí tenemos una introducción a las herramientas de fresado, donde exploraremos los diferentes tipos de herramientas de corte que se pueden usar para fresado, cuándo es mejor usar estas herramientas y cómo usarlas dentro de Fusion 360.

En este video, mostramos dos de las herramientas de fresado más utilizadas: una Fresa de Extremo Plano y una Fresa de Punta Esférica (Ball Nose). Las Fresas de Extremo Plano reciben su nombre por tener un fondo plano en toda su anchura, que luego se une a 90 grados en los lados. Las Fresas de Punta Esférica tienen un radio, un hemisferio o media bola (de ahí su nombre) para darles un extremo redondeado en su lugar.

Ahora existe un tipo de herramienta que se encuentra entre estas dos, que se puede llamar Fresa de Punta Toroidal (Bull Nose) o Fresa de Extremo con Radio en la Punta, que tiene un fondo parcialmente plano con un radio solo alrededor de los bordes. Para mantener las cosas simples, nos centraremos en nuestra Fresa de Extremo Plano y nuestra Fresa de Punta Esférica en este video.

Entonces, ¿por qué usaríamos un tipo de herramienta sobre otra? Realmente se reduce a una combinación del tipo de geometría que intentamos mecanizar y la etapa del proceso en la que estamos.

Si miramos nuestra Fresa de Extremo Plano, por ejemplo, cuando cortamos material usando esta, nos quedaremos con material que tiene un fondo plano y paredes laterales rectas que coinciden con la geometría de la herramienta. Esto es perfecto si la geometría que intentamos mecanizar tiene un fondo plano y paredes laterales rectas. En este caso, podemos usar una fresa de extremo plano para terminar nuestras piezas a forma final.

Sin embargo, muchas piezas tienen superficies más complejas y curvas. Para estas, una Fresa de Extremo Plano no es ideal. Aquí es donde pasamos a nuestra Fresa de Punta Esférica. Si usamos esta herramienta para cortar el material, nuevamente nos quedaremos con material que tiene la geometría de la herramienta, es decir, el radio o la media bola en el extremo.

Como puedes ver, cuando tenemos múltiples pasadas usando la Fresa de Punta Esférica, nos queda el material entre estas, que se llaman crestas (cusps).
Podemos reducir el tamaño de estas crestas reduciendo el tamaño del paso lateral (step over) o de las pasadas.

Esta es una forma muy ineficiente de mecanizar una superficie plana como esta. En su lugar, sería mucho mejor usar una Fresa de Extremo Plano para eliminar rápidamente ese material y darnos esta superficie plana.

Donde una Fresa de Punta Esférica nos da una ventaja es cuando queremos mecanizar una superficie curva. Si intentáramos usar una Fresa de Extremo Plano para mecanizar una superficie curva, terminaríamos con escalones similares a las crestas creadas con la Fresa de Punta Esférica. Sin embargo, en una superficie curva como esta, se necesitan muchas menos pasadas con una Fresa de Punta Esférica para reducir estas crestas a un tamaño aceptable que con una Fresa de Extremo Plano.

Debido a esto, las Fresas de Extremo Plano se usan generalmente para desbaste cuando queremos eliminar la mayor parte del material rápidamente. Mientras que las Fresas de Punta Esférica se usan luego para acabado para limpiar lo que las pasadas de desbaste han dejado atrás. La excepción es cuando tenemos una superficie plana para acabar, podemos usar una Fresa de Extremo Plano ya que la geometría de esta herramienta coincide con la forma final de la pieza terminada.

Otra opción que se puede tomar sobre cómo cortamos con nuestras herramientas de fresado es si usar lo que se llama corte en escalada (climb) o corte convencional. Estos tienen que ver con cómo gira la herramienta en relación con la dirección de avance y el material que están cortando.

El corte en escalada gira la herramienta de modo que los dientes se clavan en el material y las virutas se empujan detrás de la herramienta mientras avanza. La forma en que los dientes se clavan significa que la herramienta se tira a sí misma a lo largo del material o "escala". El corte convencional es la dirección opuesta donde las virutas de material se empujan frente a la herramienta mientras avanza.

Hay una serie de factores que determinarán cuál es el mejor método para una aplicación particular, y ese es un tema completo en sí mismo. En general, se prefiere el corte en escalada, ya que conduce a un menor desgaste de la herramienta y un mejor acabado superficial.

Ahora que sabemos un poco más sobre estas herramientas y cuándo usarlas, veamos cómo las usamos dentro de Fusion 360. En el espacio de trabajo de fabricación de Fusion 360, tenemos la Biblioteca de Herramientas, donde podemos crear y almacenar las herramientas de corte que vamos a usar para un trabajo en particular, o quizás encontrar las que siempre están disponibles en nuestra máquina.
En este documento, vemos que ya hay una Fresa de Extremo Plano, y puedo crear nuevas herramientas para agregar.

Aquí vemos todos los diferentes tipos de herramientas que se pueden crear, incluidos los tipos que hemos discutido y muchos otros, tanto para fresado como para otras aplicaciones de fabricación. Para crear una nueva herramienta, necesito seleccionar el tipo que quiero. Usaré una Fresa de Punta Esférica (Ball End Mill). Ahora puedo completar toda la información necesaria para definir esta herramienta.

Aquí vemos una trayectoria de herramienta para mecanizar este filete, que actualmente usa una Fresa de Extremo Plano. Pero como ya hemos visto, una Fresa de Punta Esférica funcionaría mucho mejor para este tipo de superficie. Si edito esta operación en la pestaña de herramienta, ahora puedo seleccionar una nueva herramienta de mi biblioteca de herramientas.

Otro cambio que puedo hacer en esta operación está en la pestaña de pasadas, donde puedo seleccionar la dirección de corte. Aquí es donde puedo elegir si los cortes serán en escalada, convencionales o en ambas direcciones. Hay opciones similares para muchos otros tipos de operaciones. Dejaré este en escalada.

Mantente atento: tras este episodio sobre herramientas de fresado, publicaremos episodios de Fundamentos de Mecanizado semanalmente. Temas futuros incluyen tornos, postprocesadores, tipos de trayectorias, código NC, sistemas de coordenadas de trabajo y más.

Mientras tanto, descarga Fusion 360 para empezar a mecanizar de forma más inteligente hoy. Aprende más sobre cómo maximizar tu máquina con Fusion 360. O, recomienda a un amigo si ya formas parte de nuestra comunidad.