Qué es el fresado angular: una guía informativa

Si tiene previsto trabajar en un proyecto de mecanizado con cortes angulares precisos, comprender el fresado angular es fundamental. Esta técnica de fresado ayuda a garantizar una precisión y una eficiencia exactas, y también puede ayudarle a lograr geometrías y diseños complejos que no se pueden conseguir con el fresado convencional.

En este artículo, explorará los procesos implicados, los tipos de fresas angulares, las ventajas del fresado angular y mucho más.

¿Qué es el fresado angular?

Es un método de fresado singular que se utiliza para cortar materiales en ángulos específicos, excluyendo los 90 grados, hasta alcanzar el diseño, la forma o la geometría deseados.

Esta técnica de mecanizado emplea procedimientos especializados para generar elementos angulares como chaflanes, muescas, bordes biselados, ranuras en V, etc.

A diferencia del fresado convencional, que se utiliza para crear superficies planas básicas, el fresado angular es adecuado para fabricar ranuras y acabados angulares complejos.

Tipos de fresas angulares

A continuación se presentan dos tipos de fresas angulares que debe conocer.

Fresa angular simple

Las herramientas de fresado angular simple se utilizan para operaciones de fresado con una cara angular.

Normalmente se diseñan a 30, 45 o 60 grados, aunque es posible encontrar otros ángulos personalizados según sus necesidades. Las fresas simples se utilizan en el chaflanado, el biselado y el mecanizado de ranuras y bordes de un solo lado.

Fresa angular doble

Se utilizan para proyectos de mecanizado complejos que implican dos caras de fresado angulares. Por lo general, cuentan con dos elementos de corte angulares que les permiten crear ranuras en V en una pieza de trabajo.

Están disponibles en 45, 60 y 90 grados. Gracias a los avanzados perfiles de múltiples ángulos que poseen, ayudan a mejorar la eficiencia y la velocidad del trabajo, ya que no es necesario reposicionar y ajustar con frecuencia.

¿En qué se diferencia el fresado angular del fresado convencional?

El fresado angular se diferencia de la técnica de fresado convencional o regular de las siguientes maneras.

Geometría de corte

El fresado convencional se suele utilizar para crear superficies planas, con las herramientas de fresado moviéndose de forma perpendicular o paralela a la pieza de trabajo. En el fresado angular, las operaciones de mecanizado se llevan a cabo en ángulos específicos para formar ranuras y bordes.

Herramientas de corte

En una operación de fresado convencional se utilizan fresas frontales y fresas de extremo, mientras que en el mecanizado angular se aplican herramientas de corte angulares simples y dobles para lograr la precisión y la funcionalidad adecuadas en el proceso de producción.

Aplicaciones

Mientras que el fresado convencional es adecuado para mecanizar componentes con características y geometrías básicas como ranuras, bloques, etc., el fresado angular es adecuado para crear piezas con precisión detallada como chaflanes y otras piezas angulares intrincadas.

Proceso de fresado angular

A continuación se muestra un proceso paso a paso de fresado angular que puede seguir:

Proceso de planificación y preparación

Este es el primer paso e implica la preparación de los materiales y las fresas, el diseño de planos y esquemas, etc.

En esta etapa, deberá decidir el ángulo de la pieza de trabajo, ya sea de 30, 45 o 60 grados, o si se requiere un grado personalizado. Hacerlo le ayudará a seleccionar la fresa adecuada.

Además, debe elegir una fresa simple o doble según el proyecto en el que esté trabajando. El material de la fresa también es importante; por ejemplo, el carburo puede mecanizar muchas piezas metálicas con resistencia a la tracción de moderada a alta.

Configuración de la fresadora

En esta etapa, configurará la fresadora para el proceso de mecanizado angular. Deberá comprobar si la máquina dispone de una función de cabezal inclinable.

Después de eso, puede utilizar una herramienta de medición como un comparador de carátula para verificar si la inclinación es correcta y se alinea con los requisitos de fresado.

En los casos en que la máquina no disponga de una función de inclinación, puede generar los ángulos necesarios mediante el uso de dispositivos de fijación firmemente sujetos, como mesas giratorias, para apoyar el proceso de fresado.

Una vez hecho esto, inspeccione la configuración de la máquina para comprobar su firmeza y alineación. Con ello, podrá lograr la precisión requerida, prolongar la vida útil de la herramienta y trabajar de forma eficiente.

Preparación de la pieza de trabajo

Dado que el proceso de mecanizado angular genera muchas vibraciones y fuerzas, debe asegurarse de que la pieza de trabajo esté firmemente fijada.

El uso de utillajes especializados o mordazas de seno creadas para el fresado angular es fundamental para garantizar una sujeción estable de la pieza. Una vez asegurada la pieza, puede utilizar un instrumento de medición para comprobar de nuevo la alineación.

Mecanizado del ángulo

El siguiente proceso es iniciar las operaciones de mecanizado propiamente dichas. Una vez que comience a fresar el ángulo, debe empezar con velocidades de avance y velocidades del husillo estables.

Esto le ayudará a reducir el chatter de la herramienta y a evitar desviaciones que podrían afectar al acabado y al nivel de precisión.

También necesitará utilizar refrigerante para reducir la acumulación de calor. Probar de antemano el proceso de mecanizado en cuanto a velocidad y avances también ayuda a garantizar que obtenga los parámetros correctos para la operación de fresado.

Control de calidad

Por último, realice una inspección exhaustiva para garantizar que los resultados del mecanizado cumplan los requisitos del proyecto.

Esto implica comprobar si el nivel de precisión, el acabado superficial, las dimensiones, las tolerancias, etc., cumplen las especificaciones esperadas. Aunque el control de calidad final es crucial, es conveniente inspeccionar esos parámetros durante el proceso de mecanizado.

Materiales de uso común para el fresado angular

En las operaciones de fresado angular se utilizan muchos materiales metálicos. Cada uno de ellos tiene sus propias propiedades que lo hacen compatible con dicho proceso de mecanizado. A continuación se indican algunos de los materiales y los parámetros que debe conocer sobre ellos.

Material	Dureza	Resistencia a la tracción	Maquinabilidad (% de B1112)	Aplicaciones
Acero (al carbono y aleado)	120-250	400-1500	50-70%	Esencial en ingeniería estructural y en el mecanizado de piezas y componentes.
Acero inoxidable	150-600	480-2000	40-50%	Se utiliza en la fabricación de equipos médicos y componentes para el procesamiento de alimentos.
Aleaciones de aluminio	25-150	90-570	150-300%	Fundamental en el diseño de piezas aeroespaciales y automotrices y de componentes electrónicos.
Latón	55-100	200-550	100-150%	Se utiliza en la fabricación de equipos estéticos, piezas de fontanería e instrumentos musicales.
Aleaciones de titanio	180-420	650-1400	20-30%	Importante en la fabricación de piezas aeroespaciales y automotrices y de equipos biomédicos.
Cobre	35-110	200-400	20-100%	Esencial en la producción de piezas eléctricas y de fontanería.
Aleaciones de níquel	150-500	600-1400	10-40%	Se utiliza en la fabricación de equipos para el procesamiento químico y componentes de ingeniería marina.

Ventajas del fresado angular

A continuación se presentan algunas de las ventajas de las operaciones de fresado angular:

Mayor eficiencia

El mecanizado angular permite generar múltiples elementos angulares en una pieza de trabajo en una sola operación. De este modo, puede maximizar el tiempo y la mano de obra y, al mismo tiempo, obtener más producción.

Alta precisión

Con el fresado angular, puede obtener componentes con una precisión adecuada. Los métodos de fresado ayudan a garantizar que se alcancen los ángulos necesarios durante la fabricación, eliminando así desviaciones y generando piezas que cumplen las especificaciones y funciones requeridas.

Esto lo hace valioso en la creación de componentes aeroespaciales, médicos y deportivos.

Rentable

También puede maximizar eficazmente el uso del material con esta técnica. En el fresado angular, solo se trabaja en las partes necesarias, lo que evita el desperdicio de material.

Acabado superficial perfecto

El fresado angular proporciona un acabado suave. Con ello, no necesita un proceso de acabado final y, por tanto, puede ahorrar más tiempo, mano de obra y costes.

Diseños y funciones mejorados

Sin el fresado angular, no sería posible crear algunos componentes. Con esta técnica se diseñan geometrías complejas y detalladas.

Con ello, resulta más fácil generar piezas con características, estética, funciones, etc., específicas, lo que se traduce en una mayor satisfacción del cliente.

Limitaciones del fresado angular

Complejidad de la configuración

Configurar una fresa angular junto con la pieza y la máquina requiere más tiempo y experiencia. Además, debe alinear la configuración correctamente para que funcione. Sin esto, hay más posibilidades de errores, lo que le costará más tiempo y esfuerzo.

Desgaste de la herramienta

El desgaste de la herramienta se produce más en esta técnica debido a las superficies anguladas. Las herramientas de corte trabajan constantemente sobre el material en ángulos específicos, lo que provoca el desgaste de la herramienta. Por ello, necesitará reemplazar la fresa con más frecuencia.

Requisitos de la máquina

Muchas de las fresadoras convencionales no son aptas para el fresado angular. Para poder realizar mecanizado angular, es posible que necesite invertir en máquinas CNC avanzadas.

Aplicaciones comunes del fresado angular

Chaflanado y biselado: Valioso para crear chaflanes, evitar daños en los bordes de los componentes y mejorar el ajuste.

Fresado de ranuras en V: Útil para generar ranuras en forma de V en componentes mecanizados y piezas decorativas.

Fresado de roscas: Importante para generar roscas en tornillos, pernos y otros elementos de fijación.

Creación de ranuras en cola de milano: Útil en ingeniería mecánica y estructural para diseñar uniones encastradas y correderas en cola de milano.

Estriado y moleteado: Se utiliza para crear características que mejoran la fijación o el agarre.

Mecanizado de superficies cónicas: Valioso para diseñar ejes, pasadores, etc., que son útiles en ingeniería estructural.

Componentes angulares complejos: Se utiliza para diseñar piezas aeroespaciales como álabes de turbina que requieren una precisión angular adecuada.

Piezas de utillaje y herramientas: Importante para fabricar dispositivos y utillajes utilizados como soporte en el proceso de fabricación.

Fresado helicoidal: Se utiliza para crear ranuras espirales y helicoidales en brocas, herramientas de corte, etc.

Ranuras angulares: Valioso para crear ranuras en componentes mecánicos y estructurales.

Consejos para el fresado angular

El fresado angular, como técnica de mecanizado avanzada, requiere ciertas habilidades y experiencia para llevarse a cabo. Los siguientes consejos le ayudarán en sus próximas operaciones de mecanizado.

Seleccione la fresa más adecuada

Según los componentes que desee crear, debe considerar el tipo de fresa a utilizar.

Para operaciones básicas de mecanizado angular, como la creación de biseles y chaflanes, las fresas de un solo ángulo son adecuadas. Sin embargo, para fresados más avanzados como las ranuras en V, son apropiadas las fresas de doble ángulo.

Además, cuando trabaje con materiales duros como el acero, las fresas recubiertas de carburo son las mejores, ya que pueden soportar calor extremo.

Cree un mecanismo de refrigeración

Al realizar una operación de fresado angular, debe prever cierta generación de calor. Esto puede gestionarse utilizando un refrigerante adecuado según los materiales con los que trabaje.

Para materiales duros como el acero, utilice refrigerante a base de aceite y agua. Los materiales menos duros, como el aluminio, solo necesitan refrigerantes en niebla.

Pruebe los parámetros de fresado

Probar parámetros de fresado como la velocidad y el avance le ayuda a determinar la mejor posición de equilibrio para su operación de mecanizado.

Esto, a su vez, le ayuda a eliminar errores, mejorar la precisión y la eficiencia, y prolongar la vida útil de la herramienta. Por lo general, los materiales más blandos soportan velocidades más altas que los más duros.

Combine fresas cuando sea necesario

Para mayor eficiencia, es posible que necesite combinar fresas. Por ejemplo, al fresar una ranura en V, combinar una fresa de punta y una fresa angular le permitirá completar la operación sin cambiar de herramienta.

Mida los ángulos e inspeccione los acabados superficiales

Aunque el fresado angular garantiza precisión, también conviene verificar los ángulos medidos con un instrumento como un medidor de ángulos. Asimismo, revise el acabado final para comprobar si es lo suficientemente liso o necesita mejoras.

Proporcione soporte para sujetar el material

La configuración de un mecanizado angular debe ser lo más rígida posible. Esta técnica de fresado genera muchas vibraciones y roturas de herramientas cuando no se tiene cuidado. Por lo tanto, debe proporcionar un soporte angular rígido a medida para sujetar la pieza durante el mecanizado.

Conclusión

El fresado angular sigue siendo una técnica valiosa para crear diversas piezas industriales con ángulos. Con él, puede lograr componentes con precisión, acabado, estética y diseños constantes.

En DEK, valoramos la precisión y la eficiencia en nuestro proceso de mecanizado. A lo largo de los años, hemos equipado nuestro taller con máquinas modernas y sofisticadas que satisfacen las necesidades de cada proyecto. Ya sea que su proyecto implique fresado angular, mecanizado CNC u otros procedimientos, contamos con el mejor equipo para el trabajo.