¿Qué es el fresado CNC? ¿Cómo funciona y cuál es su uso?

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¿Qué es el fresado CNC? ¿Cómo funciona y cuál es su uso?

Trabajar con metales y madera siempre ha necesitado no solo de talento por parte de los artesanos, sino también de mucho tiempo y esfuerzo. Por ello, con el paso del tiempo, la tecnología ha ido avanzando para poder reducir los tiempos de creación de piezas de este tipo de materiales.

Podemos hablar de muchas herramientas que ayudan no solo a los artesanos, sino también a la industria en general, siendo una de las más importantes, la fresadora. Para hablar de ella y como ayuda a día de hoy a optimizar trabajos con este tipo de materiales, nuestros amigos de CNC Maquinarialáser, empresa de maquinaria láser, nos contaron todo lo que necesitamos saber sobre ellas, empezando por un poco de historia.

Según los especialistas, la Fresadora fue inventada a principios del siglo XIX y desde ese momento, es una de las máquinas más utilizadas en el rubro de los artefactos mecanizados. Esto se debe a la incorporación del control numérico, lo que las convierte en las máquinas/herramientas más apropiadas, ya que poseen una variedad de funciones mecanizadas que pueden ser utilizadas en los múltiples procesos de fabricación industrial.

Una fresadora convencional es una máquina/herramienta que tiene como finalidad realizar trabajos mecanizados por arranque de viruta   mediante el movimiento de una pieza rotativa de varios filos de corte denominada fresa, de allí su nombre.  Mediante el proceso de fresado se pueden trabajar materiales, como plástico, metales no férricos y materiales sintéticos, vidrio, madera, acero, superficies planas o curvas, de entalladura, de ranuras, de dentado, entro otras, lo que evidentemente ayuda a disminuir los tiempos necesarios para llevar a cabo una pieza de cualquier índole.

Ahora bien, es necesario hablar un poco de las fresas pues estas piezas giratorias constituyen las herramientas principales de las fresadoras y quienes cumplen el trabajo de remoción de viruta. Las fresas se construyen generalmente en acero rápido, pero, tomando en cuenta que este material es bastante costoso. Si se necesitan fresas de gran tamaño, su fabricación se lleva a cabo con dos materiales, ya que estas poseen un cuerpo de acero de construcción (mucho más económico) y en la parte cortante se incorporan las cuchillas (o dientes) de acero rápido.

Ya teniendo claro que las fresadoras son máquinas que llevan mucho tiempo siendo utilizadas y que han ayudado a la industrialización en todos los niveles, es importante destacar que éstas, así como todos los rubros, se han visto afectados positivamente por las tecnologías y los avances que ayudan a facilitar el trabajo a nivel industrial. En la actualidad, las fresadoras CNC son las más modernas y eso se debe a que su uso no se limita solamente a la industria, sino que son bastante utilizadas tanto en la pequeña, como en la mediana empresa, ya que si somo justos, es casi imposible que en los procesos de fabricación actuales no se vean involucradas estas máquinas.

Ahora bien, el problema se da en la desinformación, pues aun siendo una maquinaria fundamental en todos los procesos de fabricación y aplicación en los diferentes rubros, es poco el conocimiento que tienen las personas de ellas, sobre todo, si estas personas no están dentro del mundo industrial, lo que les hace pensar que se trata de grandes y costosas máquinas que no necesitan para su negocio, cuando la realidad es que contar con una fresadora CNC es una forma de mecanizar sus procesos y así ser mucho más productivos, sin desgastar innecesariamente a la mano de obra.

¿Qué es una máquina de fresado CNC?

Ya hemos hablado un poco sobre las fresadoras tradicionales, pero si nos plantamos en la actualidad, como ya mencionamos. Las fresadoras CNC son la tecnología de punta, podemos definirlas como una máquina/herramienta controlada por ordenador que, por arranque de viruta hace girar una herramienta de rotación y corte denominada fresa. Hasta aquí el proceso es el mismo, con la diferencia que el control de la fresadora ya no es netamente manual, sino producto de las coordenadas programadas en el ordenador. Así, esto disminuye la atención e intervención de los trabajadores en el proceso de fabricación de la pieza.

Otro aspecto que es fundamental comprender es cómo el movimiento de la fresa puede determinar el tipo de fresadora con la que se va a trabajar, estas son:

  • Fresadora vertical: En este caso la fresa se puede mover de arriba a abajo, lo que posibilita que esta se acerque o aleje de la parte superior o de la superficie de la pieza. En las fresadoras verticales el eje del husillo es, igualmente, vertical.
  • Fresadora horizontal: En este tipo de fresadora, las fresas se pueden mover de lado a lado, lo que posibilita que se acerque o aleje de la cara de la pieza. En las fresadoras horizontales el eje del husillo es, como su nombre lo indica, horizontal.

 

Entendiendo que existen diferentes operaciones relacionadas con el fresado que determinan la acción que la fresa va a efectuar sobre la pieza, podemos deducir que esto condiciona su resultado final. Partiendo de allí, es importante comprender que, dentro de la clasificación inicial de verticales y horizontales, según la acción de la fresa sobre la pieza podemos hablar de:

  • Cubicaje: En esta operación es muy común en fresadoras verticales y horizontales, consiste en preparar los tarugos de metal u otro material como mármol o granito en las dimensiones cúbica necesarias para operaciones futuras.
  • Corte: Una de las operaciones iniciales de mecanizado que hay que realizar consiste muchas veces en cortar las piezas a la longitud determinada partiendo de barras y perfiles comerciales de una longitud mayor.
  • Planeado: La aplicación más frecuente de fresado es el planeado, que tiene como finalidad conseguir superficies planas.
  • Fresado en escuadra: Este tipo de fresado es una variante del planeado que consiste en dejar escalones perpendiculares en la pieza que se mecaniza.
  • Ranurado recto: Para el fresado de ranuras rectas se utilizan generalmente fresas cilíndricas con la anchura de la ranura
  • Ranurado de forma: Se utilizan fresas de la forma adecuada a la ranura, que puede ser en forma de T, de cola de milano, etc.
  • Ranurado de chaveteros: Consiste en realizar las ranuras longitudinales a ejes en las cuales se alojará la chaveta Se utilizan fresas cilíndricas con mango, conocidas en el argot como bailarinas, o fresas para ranurar.
  • Mortajado: Consiste en mecanizar chaveteros en los agujeros, para lo cual se utilizan brochadoras o bien un accesorio especial que se acopla al cabezal de las fresadoras universales y transforma el movimiento y, a su vez la rotación en un movimiento vertical alternativo.
  • Fresado en rampa: Es un tipo de fresado habitual en el mecanizado de moldes que se realiza con fresadoras copiadoras o con fresadoras de control numérico.
  • Fresado de piezas hexagonales: Las piezas cuya periferia está constituida por caras o por entalladuras repartidas regularmente.
  • Fresado de cavidades: En este tipo de operaciones es recomendable realizar un taladro previo y a partir del mismo y con fresas adecuadas abordar el mecanizado de la cavidad teniendo en cuenta que los radios de la cavidad deben ser al menos un 15% superior al radio de la fresa
  • Fresado de roscas: El fresado de roscas requiere una fresadora capaz de realizar interpolación helicoidal simultánea en dos grados de libertad: la rotación de la pieza respecto al eje de la hélice de la rosca y la traslación de la pieza en la dirección de dicho eje.
  • Fresado frontal: Consiste en el fresado que se realiza con fresas helicoidales cilíndricas que atacan frontalmente la operación de fresado
  • Fresado de engranajes: El fresado de engranajes apenas se realiza ya en fresadoras universales mediante el plato divisor, sino que se hacen en máquinas especiales llamadas talladoras de engranajes.

 

Al inicio de este apartado, mencionamos que las fresadoras CNC funcionaban mediante el control de ordenadores. En este caso, es importante dar prioridad a cómo funcionan estos programas especiales que son fundamentales para que estas máquinas puedan funcionar y trabajar de forma exacta.

Para esto se utilizan programas de diseño asistido por ordenador y también de manufactura asistida por ordenador (CAD y CAM según sus siglas en inglés). El uso de estos programas es prácticamente obligatorio en todas las máquinas que funcionen con tecnología CNC, ya que la intervención de cada una facilita el proceso de manufactura de manera inigualable, igual y por supuesto, segura (tanto para trabajadores, como en el uso de las piezas). Ahora bien, es importante entender cuales son las funciones, de cada uno, estas son:

  • CAD: Se encarga del diseño computarizado de la pieza.
  • CAM: Este programa se encarga de atender el cálculo de los desplazamientos de los ejes para el maquinado de la pieza, además de añadir las velocidades de los giros y las diversas herramientas de corte, necesarios para que la fabricación de la pieza creada por CAD, sea la correcta.
  • Software de control: Cada máquina que funcione con tecnología CNC incluye el suyo. Este recibe los comandos del programa CAM y ejecuta las órdenes del desplazamiento de las partes móviles de la fresadora de acuerdo a dichos comandos.

Las fresadoras CNC son maquinas que, a día de hoy, están involucradas en casi todos los procesos de fabricación, lo que las hace fundamentales para cualquier trabajo que requiera de medidas exactas e industrialización, por lo que es importante conocer todo lo que estas maquinas pueden hacer por nosotros y nuestros negocios, de manera que podamos optimizar tanto recursos como tiempo, obteniendo resultados iguales o mejores que si trabajamos de forma netamente manual.