Herramientas de corte para fresadoras: tipos, funciones y guía de selección

Estamos seguros de que ha visto a diario muchos componentes con formas difíciles. Estos componentes se utilizan en muchas aplicaciones, como álabes de turbinas, bloques de motores, etc. Se pregunta cómo se fabrican estos componentes. Para fabricar estos componentes se utiliza una fresadora CNC. Para mecanizar los componentes de esta máquina se utilizan herramientas de fresado. Este artículo trata sobre estas herramientas de fresado, sus tipos y usos, etc.

¿Qué son las fresas y cómo se utilizan?

Existen numerosas fresas para diferentes propósitos de mecanizado. Comprender sus características clave y sus funciones puede contribuir a la fabricación de piezas de alta calidad.

¿Qué es una fresa?

Como ya comenté antes, una fresadora utiliza muchas fresas para mecanizar un componente. Estas fresas son objetos con bordes afilados que eliminan el exceso de material en forma de virutas para darle la forma deseada. Las fresas de planear, las fresas de losas, los taladros, etc. son las fresas más comunes.

Descripción general de las herramientas de corte de las fresadoras

Su mecanismo de funcionamiento es sencillo. Basta con introducir la herramienta de corte en la pieza de trabajo y moverla en la dirección en la que se debe retirar el material. Una fresa de extremo es un ejemplo de herramienta de fresado que retira el material utilizando la punta en lugar de los lados.

13 tipos diferentes de fresas

Hasta ahora, solo he mencionado una herramienta de corte. En esta sección, aprenderá sobre otras herramientas de corte de fresado.

• Fresa de cara

• En este tipo de fresa se graban múltiples dientes.
• Proporciona un acabado superficial eficiente.
• Ideal para grandes superficies

• Cortadora de losas

• Cuerpo cilíndrico con bordes cortantes periféricos afilados.
• Se utiliza para la eliminación de material a granel.
• Especialmente diseñado para fresadora horizontal.

• Cortador de ranura en T

• Se utiliza para mecanizar ranuras en forma de "T"
• Se utiliza para emplear pernos y sujetadores, etc.

• Molino de hilos

Usado para:

• Operaciones de corte de roscas
• Creación de hilos internos o externos
• Mecanizado de materiales difíciles

• Molinos de chaflán

• Útil para crear un borde biselado.
• Diseñado para biselar y desbarbar los bordes de las piezas de trabajo.
• Mejorar la funcionalidad y la estética.

• Fresas para engranajes

• Herramientas de corte de engranajes utilizadas para fresadoras de engranajes.
• Se utiliza para crear perfiles dentales complejos de manera eficiente.
• Se utiliza para formas de engranajes evolventes.

• Herramientas de fresado de radios y huecos

• Úselo para crear bordes redondeados.
• Ideal para mecanizar perfiles huecos
• Úselo para curvas estéticas y funcionales.

• Cortador de punta esférica

• AlTambién conocida como fresa de punta esférica
• La forma hemisférica de la herramienta de corte.
• Se utiliza para mecanizado de superficies 3D, fabricación de moldes y mecanizado de curvas complejas.

• Cortador lateral y frontal

• CCorta los lados y la superficie de la pieza de trabajo simultáneamente
• Ideal para ranurado y mecanizado de superficies.
• Ofrece versatilidad en aplicaciones de fresado.

• Fresa de desbaste

• Contiene dientes dentados para mejorar la eficiencia de corte.
• Diseñado para operaciones de corte basto
• Permite la eliminación rápida de material.

• Cortador de aspereza

• Poseen un fondo plano con perfil semicircular.
• Se utiliza específicamente para mecanizar ranuras para chaveteros Woodruff.
• Se utiliza para componentes, es decir, engranajes y ejes.

• Cortador de engranajes involutos

• Diseñado específicamente para crear engranajes evolventes.
• Responsable de producir geometría resistente para la transmisión de potencia en sistemas de engranajes.

• Cortador de cola de milano

• Se utiliza para mecanizar ranuras de cola de milano.
• Se utiliza comúnmente en plantillas y accesorios.
• El diseño proporciona una sujeción segura de la pieza de trabajo.

Tipos comunes de fresas de extremo y sus funciones

Hemos presentado 13 tipos de fresas, pero aún existe una fresa muy importante y ampliamente utilizada: la fresa frontal. ¿Por qué se usa tanto? Porque existen diversos tipos y admiten cortes flexibles, como ranuras, cavidades, perfiles, etc. A continuación, presentaremos tres fresas frontales según sus funciones.

Fresa de desbaste

La fresa de desbaste es adecuada para el mecanizado en desbaste con diseño de filos ondulados o rompevirutas. Estas características permiten eliminar grandes cantidades de material rápidamente.

Fresa de acabado

La fresa de acabado se utiliza generalmente para el acabado final de la superficie debido a sus bordes de corte suaves con un gran número de dientes.

Fresa de extremo de hélice variable

La fresa de hélice variable puede reducir la vibración y mejorar la estabilidad y se utiliza ampliamente para materiales de ingeniería especiales que son difíciles de cortar, como el acero inoxidable y el titanio.

• Fresa de extremo de hélice alta

La fresa de extremo de hélice alta tiene un ángulo de hélice de más de 35°, lo que permite una rápida evacuación de la viruta. Es ideal para aluminio y materiales blandos.

• Fresa de extremo de hélice baja

Esta fresadora tiene mayor resistencia, lo que la convierte en la opción ideal para mecanizar materiales duros.

Tipos de brocas para fresas de extremo

En la introducción anterior, seguramente ya aprendió sobre los tipos de fresas de extremo. Ahora, sigamos presentándolas según la forma de las fresas: cuadradas, de radio de esquina y de punta esférica.

Broca de extremo cuadrado

• Con un extremo de corte plano
• Proporciona eficiencia en el mecanizado de superficies planas y ranuras.
• También se utiliza para cortes más profundos.

Radio de Esquina

• Como lo indica el nombre, estas brocas de fresado vienen con un extremo redondo.
• Útil para crear contornos y diseños intrincados.
• Puede utilizar estas brocas cuando las aplicaciones requieran bordes redondeados o un acabado superficial superior.

Puntas de bola

Con las brocas con punta esférica se pueden fabricar fácilmente contornos 3D, moldes y curvas complejas. Estas brocas constan de una punta hemisférica que garantiza la fiabilidad del trabajo.

Tipos de cortadores de fresadoras manuales

En este tipo, se pueden realizar múltiples operaciones como fresado frontal o ranurado. Las fresas manuales se utilizan para operaciones de fresado sencillas. Un nombre común para las fresadoras manuales es fresado de rodilla. Se denomina fresado de rodilla porque utiliza una rodilla vertical para ajustar hacia arriba y hacia abajo la pieza de trabajo para el mecanizado.

Tipos comunes de fresas y sus funciones

Todas las siguientes fresas están categorizadas según sus diseños y sus funciones.

Tipos de fresas de extremo

Aquí se analizan algunos tipos comunes de fresas de extremo. Comencemos:

Cortadores de molino de bolas

Habrá visto cómo se fabrican moldes en los que se requieren superficies curvas. En ese caso, se utilizan fresas de bolas. Una punta hemisférica en el extremo de esta fresa ayuda a producir formas redondas de manera eficiente.

Fresas de extremo cuadrado

Si necesita esquinas y bordes precisos en sus componentes, utilice fresas de punta cuadrada para trabajar de manera eficiente.

Fresas de extremo de radio

Se las puede llamar fresas de redondeo de esquinas porque estas herramientas están especializadas para crear bordes redondeados en las piezas de trabajo. Dichos bordes son importantes para el aspecto estético y funcional. Estas herramientas están diseñadas específicamente para cortes profundos en el interior de los bolsillos o en la parte posterior de las piezas.

Fresas de extremo socavadas

Algunas zonas de los componentes no se pueden mecanizar con herramientas de fresado estándar, porque estas herramientas no pueden alcanzar esos puntos. Por eso, las fresas de corte de socavado cumplen esa función gracias a sus ángulos y geometrías. Producen un acabado superficial de alta calidad.

Fresas de extremo de radio de esquina

Si sus componentes tienen esquinas afiladas, estos componentes son preocupantes, ya que contienen puntos que aumentan la tensión y que comenzarán a generar grietas y, en última instancia, fallas. Estos bordes afilados se embotan utilizando fresas de extremo con radio de esquina.

Fresado de extremos vs. Fresado frontal

Fresado final

Los lados de las fresas indexables se utilizan para cortar piezas de trabajo en lugar de puntas. La mejor técnica para producir cavidades y componentes complejos. Las piezas de trabajo verticales y horizontales se mecanizan utilizando la técnica de fresado frontal.

Fresado frontal

Esta técnica produce superficies planas perpendiculares al husillo, ideal para pasos de acabado.

Fresas para fresado frontal

¿Se ha preguntado qué herramienta podemos utilizar para terminar los lados de un escalón en una pieza de trabajo rectangular? La respuesta es utilizar fresas de planear. Estas herramientas funcionan mejor para eliminar material voluminoso y, al mismo tiempo, mantener un buen acabado de la superficie.

Fresas para laminación de losas

Estas herramientas se utilizan en el fresado ascendente y funcionan en paralelo a la dirección de la pieza de trabajo. Se pueden realizar cortes más duros con gran velocidad y eficiencia.

Fresas para ranuras en T y ranuras

Cortadores de ranura en T

Se utiliza para eliminar el exceso de material y convertirlo en componentes en forma de T. Algunos ejemplos de estas herramientas son una fresa de ranura en T HSS, una fresa de ranura en T indexable, etc.

Fresas para ranurar

Si se deben hacer ranuras o surcos en los componentes, se utilizan fresas ranuradoras. Algunos ejemplos comunes son la fresa de chavetero Woodruff, la fresa ranuradora simple, etc.

Fresas de forma

Estas herramientas se personalizan según las aplicaciones, pero se utilizan principalmente para realizar perfiles en las piezas de trabajo. Los tipos más comunes incluyen convexos, redondeos de esquinas, etc.

Cortadores de moscas

Puede utilizar fresas volantes tanto para operaciones de fresado manual como de fresado CNC. Se utilizan para producir superficies planas y mecanizar fácilmente componentes grandes y planos. En el fresado manual, se utilizan para lograr una buena rugosidad y acabado de la superficie.

Herramientas y piezas de herramientas para fresado

Esta sección trata sobre la guía de selección de herramientas de fresado.

Anatomía de una herramienta de fresado

La anatomía de una herramienta de corte se refiere a la geometría o estructura de la herramienta de corte. Cualquier herramienta de fresado consta de tres partes: ranuras, ángulos de hélice y filos de corte.

Flautas

En la superficie de la herramienta hay ranuras espirales que permiten la eliminación de viruta.

Ángulos de hélice

El ángulo entre las tangentes del filo de corte y la línea central de la herramienta. Afecta la fuerza de corte, la vibración y la generación de calor.

Los bordes de corte

Los bordes que cortan o eliminan el material de la superficie de la pieza de trabajo.

Lista de herramientas de fresado CNC

La siguiente tabla muestra la lista de las principales herramientas de fresado.

Fresas horizontales frente a herramientas de fresado verticales

Materiales para herramientas de fresado

Para la fabricación de herramientas de corte se requieren materiales de alta dureza y alta resistencia al desgaste. En esta sección se presentan algunos materiales destacables.

Tipos de materiales para fresas

Acero al carbono para herramientas

Si el material de la pieza de trabajo es blando, utilice una herramienta hecha de ese material. Tiene un límite que se ve afectado por el sobrecalentamiento durante la operación de fresado.

Acero de alta velocidad (HSS)

Sus propiedades de durabilidad, resistencia al desgaste y altas temperaturas hacen que el acero de alta velocidad sea adecuado para su uso en la fabricación de fresas.

Herramientas de carburo cementado

Las herramientas de fresado fabricadas con carburo de tungsteno y similares se denominan herramientas de carburo cementado. Este es el mejor material para su uso a altas velocidades y temperaturas.

Cortadores de cerámica y cermet

Cermet significa cerámica + metal, lo que significa tenacidad y dureza en la herramienta de corte. Los cortadores de cermet y cerámica se utilizan para operaciones de alta velocidad.

Materiales de estelita

Aleaciones a base de Co que son resistentes al calor, al desgaste y a la corrosión.

Recubrimientos para herramientas de fresado

Los recubrimientos resistentes a la corrosión y la oxidación, como el SiC, se aplican a las herramientas de fresado para ayudar a resistir la corrosión y la oxidación a alta temperatura. Los recubrimientos aumentan la vida útil general de las fresas.

Fresa de extremo y fresa de cara: diferencias clave

Estas son las principales diferencias:

En el fresado frontal, utilizamos fresas que cortan el material desde los lados en lugar de las puntas. Sus principales tipos incluyen ranurado, perfilado y contorneado. Se utilizan para trabajos de detalle y para mecanizar piezas con formas complejas. Son una herramienta eficiente para el mecanizado de alta velocidad. Utilice una fresa frontal para superficies planas. Los principales tipos incluyen la creación de paquetes, la nivelación de superficies, etc. 

Tras conocer las diferencias entre fresas de extremo y fresas frontales, podrá aprender más sobre las diferencias clave entre ambos procesos para fabricar sus piezas con éxito.

Guía de selección de fresas CNC

Factores a tener en cuenta al seleccionar herramientas de fresado

Debes tener en cuenta los siguientes factores antes de seleccionar una herramienta de fresado:

Tamaño: un tamaño adecuado para la herramienta.

Diámetro: La herramienta debe tener el tamaño del diámetro del orificio en la pieza de trabajo.

Compatibilidad con el material de la pieza de trabajo: Las herramientas son diferentes para materiales más duros y más blandos, así que elija la adecuada.

Una fresa simple es un diente de corte plano que rodea la herramienta.

Herramientas para fresadoras

Los diferentes tipos de herramientas de fresado son la fresa de extremo, la fresa de planear, la fresa de ranura en T, etc. Estas herramientas son diferentes en términos de diseño y funcionalidad.

Consejos para elegir la herramienta de fresado adecuada

Tenga en cuenta los siguientes factores de las herramientas de fresado antes de elegir cualquier herramienta de fresado:

1. únicos
2. Número de flautas
3. ángulo de hélice
4. Geometría de corte

La cantidad de ranuras de una herramienta de fresado afecta el acabado de la superficie y el ángulo de la hélice afecta la eliminación de viruta. Considere tanto el acabado de la superficie como la rugosidad antes de elegir la herramienta de fresado.

Herramientas de fresado CNC en acción

Esta sección muestra cómo funciona una herramienta de fresado.

Herramientas de corte de fresado CNC para mecanizado complejo

El CNC funciona mediante programación y con menos intervención humana, lo que limita las posibilidades de error. Utilizamos máquinas CNC por sus características avanzadas. Nos proporciona máquinas de precisión para piezas complejas.

Estrategias de fresado CNC para una alta eficiencia

Las dos mejores técnicas se pueden utilizar para el fresado ascendente de alta eficiencia y el fresado convencional. En el fresado ascendente, la herramienta de corte opera en la dirección de la pieza de trabajo. Mientras que en el fresado convencional, la herramienta opera en la dirección opuesta del movimiento de la pieza de trabajo, lo que proporciona mayor velocidad y precisión.

Mantenimiento de herramientas de corte de fresadoras

Estos son los consejos para realizar el mantenimiento de las herramientas de corte de la fresadora:

Limpieza y almacenamiento de herramientas de fresado

Limpiar las herramientas antes y después de la operación ayuda a protegerlas de la corrosión. Mantenga la disposición de las herramientas de corte de la mejor manera posible.

Reafilado y sustitución de herramientas

Después de utilizar herramientas de fresado durante varios ciclos, las puntas de las herramientas se desafilan. Por eso, inspeccione las puntas antes y después de la operación. Si es mejor reafilarlas, hágalo; de lo contrario, es mejor reemplazar la herramienta por una nueva.

Conclusión

Podemos concluir que las herramientas de fresado son importantes para las operaciones de fresado. Son diferentes en términos de diseños, número de ranuras, geometría, etc., lo que afecta la operación de fresado, por lo que se deben considerar factores como el diámetro, el tamaño y la compatibilidad del material de la pieza de trabajo antes de elegir cualquier herramienta.

Preguntas frecuentes

¿Cómo elegir el mejor material para herramientas de corte?

Si conoce el tamaño, el diámetro y la compatibilidad del material, entonces podrá elegir el mejor material para la herramienta de corte.

¿Cuál es la fresa ideal para mecanizar aluminio?

Se puede utilizar acero con alto contenido de carbono para mecanizar Al.

¿Cómo puedo reducir la vibración al utilizar fresas?

El uso de una velocidad de corte óptima y un manejo preciso de la pieza de trabajo le ayudarán a reducir la vibración al utilizar fresas.