Fresado (Milling): Definición, Proceso, Operaciones y Herramientas de Corte

¿Qué es el Fresado?

El fresado es el proceso de mecanizado usando cortadores rotativos para remover material avanzando un cortador hacia una pieza de trabajo. El fresado cubre una amplia variedad de operaciones y máquinas, desde piezas pequeñas individuales hasta operaciones de fresado en grupo pesadas. Es uno de los procesos más usados para mecanizar piezas personalizadas con tolerancias precisas.

El fresado puede hacerse en diferentes direcciones en uno o más ejes, velocidad de la cabeza de corte y presión. Esto puede hacerse con variedad de herramientas de máquina. El proceso requiere una fresadora, pieza de trabajo, fijación y cortador de fresar. La pieza es material preformado sujeto a la fijación, que a su vez se monta en una plataforma dentro de la fresadora.

Un cortador de fresar es una herramienta de corte con dientes afilados montada en la fresadora y gira a altas velocidades. Al alimentar la pieza hacia el cortador rotativo, el material se corta en forma de pequeñas virutas para producir la forma deseada.

El fresado se usa típicamente para hacer piezas que no son simétricas axialmente y tienen muchas características como agujeros, ranuras, bolsillos e incluso contornos de superficie tridimensionales. Piezas hechas completamente por fresado a menudo contienen componentes usados en cantidades limitadas, posiblemente para prototipado, como sujetadores 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. Por las altas tolerancias y acabados superficiales que el fresado proporciona, 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 un cortador de fresar para remover material de la superficie de una pieza. El cortador es una herramienta de corte rotativa, a menudo con varios filos de corte. A diferencia del taladrado, donde la herramienta avanza a lo largo de su eje de rotación, en el fresado el cortador se mueve normalmente perpendicular a su eje para que el corte ocurra en la circunferencia del cortador.

Cuando el cortador entra en la pieza, los filos de corte entran y salen del material repetidamente, raspando virutas con cada pasada. La acción de corte es una deformación por cizallamiento; el material es expulsado en pequeños grumos más o menos conectados como virutas. Esto hace que cortar metal sea un poco diferente de cortar materiales más blandos con una cuchilla.

El proceso remueve material haciendo muchos cortes pequeños separados. Esto se logra usando un cortador multi-diente, rotando el cortador a alta velocidad, o avanzando lentamente el material a través del cortador; la mayoría de las veces es una combinación de estos tres enfoques.

Las velocidades y avances varían para acomodar una combinación de variables. La velocidad a la que la pieza avanza a través del dispositivo de corte se llama tasa de avance (feed rate); se mide mostly como distancia por tiempo, aunque distancia por revolución o por diente de cortador también se usa.

Dos clases principales de proceso de fresado:

Con fresado frontal (face milling), la acción de corte ocurre principalmente en las esquinas finales del cortador. Se usa para cortar superficies planas en la pieza o cavidades de fondo plano.

Con fresado periférico (peripheral milling), la acción de corte ocurre principalmente a lo largo de la periferia del cortador, de modo que la sección transversal de la superficie fresada toma la forma del cortador. Las cuchillas del cortador 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 un Cortador de Fresar (Milling Cutter)?

Los cortadores de fresar son herramientas de corte usadas típicamente en fresadoras o centros de mecanizado para realizar operaciones de fresado. Remueven material moviéndolo dentro de la máquina o directamente desde el troquel de corte.

Todas las fresadoras tienen un cortador de fresar. Durante un proceso típico, el cortador se mueve perpendicular a su eje, permitiendo remover material de la pieza en la circunferencia del cortador.

El propósito de un cortador de fresar es remover material de una pieza. Los cortadores no consisten en una sola cuchilla. Mientras que operaciones de torneado con torno suelen usar herramienta de un solo filo, los cortadores de fresar consisten en varios filos de corte. Al rotar el cortador contra una pieza estacionaria, raspa material.

Los cortadores de fresar a menudo están hechos de materiales duros y resistentes que soportan tensiones significativas sin romperse o dañarse.

Operaciones de Fresado

Una variedad de operaciones pueden realizarse en la pieza durante el ciclo de proceso para obtener la forma deseada. Las siguientes operaciones están definidas por el tipo de cortador usado y la trayectoria que toma para remover material:

• Fresado frontal (End milling). Un fresa de extremo realiza cortes periféricos o de ranura, determinados por la distancia de avance, sobre la pieza para mecanizar una característica específica como perfil, ranura, bolsillo o contorno de superficie complejo. La profundidad puede mecanizarse en una pasada o con múltiples pasadas con menor profundidad axial.
• Fresado de chaflán (Chamfer milling). Un cortador de chaflán hace un corte periférico a lo largo de un borde de la pieza para crear una superficie angular llamada chaflán, típicamente a 45°, mecanizable en exterior o interior siguiendo trayectoria recta o curva.
• Fresado de cara (Face milling). Un fresa de extremo mecaniza una superficie plana de la pieza para dar acabado suave. La profundidad normalmente muy pequeña puede mecanizarse en una pasada o varias con menor profundidad axial.
• Taladrado (Drilling). Una broca penetra axialmente y corta un agujero de diámetro igual al de la herramienta. Puede crear agujero ciego a cierta profundidad o agujero pasante completamente a través.
• Mandrinado (Boring). Una herramienta de mandrinar penetra axialmente y corta una superficie interior para formar varias características. Es una herramienta de corte de punta única ajustable al diámetro deseado con cabezal ajustable. Se hace usualmente después de taladrar para agrandar diámetro o obtener dimensiones más precisas.
• Avellanado (Counterboring). Una herramienta avellanadora entra axialmente y agranda la parte superior de un taladro existente al diámetro de la herramienta. Se hace a menudo después de taladrar para dar espacio a la cabeza de un sujetador como un tornillo. La herramienta tiene guía al final para entrar directamente en el agujero existente.
• Avellanado cónico (Countersinking). Una herramienta avellanadora cónica entra axialmente y agranda la parte superior de un taladro existente en una abertura cónica. Se hace para dar espacio a cabeza de tornillo a ras con la superficie. Ángulos comunes: 60, 82, 90, 100, 118, 120 grados.
• Alesado (Reaming). Un aleador penetra axialmente y agranda un agujero existente al diámetro de la herramienta. Remueve mínima cantidad de material y se hace después de taladrar para lograr diámetro más preciso y acabado interno más suave.
• Roscado (Tapping). Un macho penetra axialmente y corta roscas internas en un agujero existente. El agujero se taladra típicamente con el tamaño de macho requerido. Las roscas pueden cortarse a cierta profundidad (fondo) o a toda la profundidad de un agujero pasante.

Preguntas Frecuentes

El fresado es el proceso de mecanizado usando cortadores rotativos para remover material avanzando un cortador hacia una pieza. Puede hacerse en direcciones variables en uno o varios ejes, velocidad de cabeza de corte y presión. Cubre amplia variedad de operaciones y máquinas, desde piezas pequeñas individuales hasta operaciones de fresado en grupo pesadas.

El proceso de fresado remueve material realizando muchos cortes pequeños separados. Se logra usando cortador multi-diente, girando el cortador a alta velocidad, o avanzando el material lentamente a través del cortador; a menudo es combinación de estos tres. Velocidades y avances varían para adaptarse a variables combinadas.

El fresado es el proceso de mecanizado usando cortadores rotativos para remover material avanzando un cortador hacia una pieza. Puede hacerse en direcciones variables en uno o varios ejes, velocidad de cabeza de corte y presión. La clase original de herramientas de máquina para fresado fue la fresadora (a menudo llamada molino).