En la industria metalúrgica, las máquinas fresadoras son herramientas increíblemente adaptables. Son útiles para cortar diferentes formas, taladrar agujeros y hacer ranuras en metales ferrosos y no ferrosos, las fresadoras se diseñaron para crear productos consistentes y uniformes una y otra vez.
¿Qué es una Máquina Fresadora?
En la actualidad, las fresadoras ofrecen la posibilidad de roscar, rebajar, enrutar y taladrar bajo controles manuales o digitalizados, pero las primeras máquinas fresadoras eran mucho más básicas.
Una máquina fresadora estándar consta de una mesa, un árbol de fresado, varias barras de tracción horizontales y verticales, un plato giratorio, una base giratoria y un husillo principal. La base giratoria es lo que diferencia las máquinas fresadoras de los tornos.
¿Cuándo se Inventó la Primera Máquina Fresadora?
Se desconoce quién fue el inventor de la primera máquina fresadora, pero sí se ha documentado la evolución de estas máquinas. Samuel Rehe creó una de las primeras máquinas fresadoras pero dejó poca información sobre los detalles de la máquina. Una década más tarde, Eli Terry modificó el diseño y utilizó fresadoras para fabricar piezas de reloj intercambiables. El desarrollo de las máquinas fresadoras fue lento y constante. Cada paso en el desarrollo de la máquina facilitó la fabricación de productos idénticos.
En 1818, Eli Whitney, también conocido como el inventor de la desmotadora de algodón, creó lo que se conoce como la primera máquina fresadora. Sin embargo, su máquina fresadora no era más que una versión actualizada y mejorada de la máquina inventada por Rehe y Terry. Whitney no fue el único que se esforzó por satisfacer las necesidades que había en la industria manufacturera. Los inventores John Hall, Robert Johnson y Simeon North diseñaron una máquina que creaba piezas idénticas de manera constante.
Entonces, ¿por qué se le atribuye a Eli Whitney la invención de la máquina fresadora? Porque Eli Whitney creó una exitosa máquina fresadora en New Haven, Connecticut, que producía piezas de rifle intercambiables. Su invento cambió la industria.
Antes de la invención de Whitney, todas las armas de fuego eran fabricadas a mano por maquinistas altamente calificados. El proceso no solo tomaba mucho tiempo, sino que también era imposible lograr el intercambio de las piezas. El invento de Whitney puso en marcha la producción masiva de armas en los Estados Unidos.
Dado el gran volumen de pedidos por parte del gobierno de los Estados Unidos, Whitney estableció una fábrica de máquinas-herramienta futurista en New Haven que fabricaba piezas idénticas para armas. Creó plantillas individuales para reproducir las piezas del arma. Un trabajador tomaba la plantilla y cortaba el metal de acuerdo con ella en la máquina fresadora.
Con frecuencia había un alto margen de error. Esto impulsó a Whitney a inventar una nueva versión de la fresadora que reemplazaría las habilidades mecánicas para la fabricación de armas. Esta nueva versión fue relativamente más precisa.
Whitney desarrolló varios modelos de máquinas fresadoras a lo largo de los años. Pero no fue hasta el año 1952 cuando surgieron las primeras fresadoras con tecnología CNC, por cortesía de Richard Kegg.
Una Herramienta Indispensable en el Mecanizado Industrial
Las primeras máquinas fresadoras tenían una gran falla; un maquinista debía sujetar una pieza de trabajo al banco y luego asegurar la plantilla en la parte superior. Se utilizaba una herramienta de corte, generalmente un cincel, para cortar el exceso de metal. Mientras limaba formas intrincadas a mano, con frecuencia las medidas obtenidas eran incorrectas. Este contratiempo ralentizó el proceso de fabricación y llevó a Whitney a inventar una máquina fresadora más avanzada.
Diseñó una rueda de hierro con dientes curvos que sobresalían de su circunferencia. Los dientes fueron pulidos hasta obtener un borde cortante afilado similar a una navaja y luego endurecidos para el impacto.
Una vez que la rueda se movía, los dientes entraban en contacto con el plato de metal. Solo que esta vez, cada diente actuaba como un cincel individual, y cada golpe era el mismo. Una rotación completa de la rueda asegura una velocidad de corte constante. Cuando él condujo finalmente la rueda en el borde de una plantilla, esto permitió cortar cuidadosamente el plato de metal a la medida.
Remodelación de la Máquina Fresadora
La ingeniería de la fresadora de Whitney parece sencilla. Pero Eli Whitney tardó unos ocho años para cumplir con el pedido de armas. Los problemas con las máquinas, el trabajo detallado y otras cosas más hicieron que el proceso tomara más tiempo de lo planeado y la mayoría de las armas fueron terminadas en los dos últimos años del mencionado período.
Años más tarde, el inventor Joseph R. Brown exhibió su máquina fresadora modificada en la Exposición de París de 1867. Esta máquina tenía ranuras espirales para cierto tipo de brocas helicoidales, y más tarde se añadió una cuchilla integrada. La máquina fresadora siguió evolucionando.
A principios de la década de 1800, el torno era más popular por su simplicidad, alimentación cruzada y caja de cambios bien definida. Gracias al importante aporte de Brown, la máquina fresadora pudo competir con los tornos a partir del año 1864.
La Primera Máquina con Control Numérico
A partir de 1940, hubo múltiples intentos de automatizar la máquina fresadora. La operación manual no requería habilidades mecánicas, pero el objetivo era automatizar todo el proceso de acuerdo con la tecnología moderna.
Existían además otras razones para optar por las máquinas fresadoras con Control Numérico Computarizado (CNC); la primera de ellas era la irregularidad en los datos, en la producción y en los propios productos.
Una vez que se incorporó la programación numérica en las máquinas fresadoras, se logró sistematizar sus operaciones haciéndolas más rápidas y eficaces que las fresadoras de mecanizado manual.
La Evolución de las Fresadoras Modernas
Las fresadoras CNC tienen un enfoque moderno para mecanizar materias primas, pero las funciones principales son las mismas. Con frecuencia las piezas personalizadas son creadas con la ayuda de un software conocido como Diseño Asistido por Computadora (CAD).
Este software permite que las máquinas fresadoras produzcan en masa una gran variedad de piezas de metal y plástico. Entre las fresadoras actuales podemos mencionar:
- Fresadora Horizontal
- Fresadora vertical
- Fresadora de bancada CNC
- Fresadora de bancada
- Mandrinadoras-Fresadoras
Las máquinas fresadoras actuales también tienen una herramienta de corte cilíndrica que puede girar en varios ejes y crear detalles complejos en sus piezas mecánicas; algo imposible de lograr con las primeras máquinas fresadoras.
Conclusión
Las máquinas fresadoras se inventaron hace más de doscientos años. A través de la historia de las máquinas fresadoras, podemos ver que las fresadoras fueron desarrolladas por relojeros, profesores, fabricantes de armas y más. Las fresadoras actuales son utilizadas por muchos en la misma industria, lo que hace que las máquinas de fresado sean un vínculo con el pasado y una oportunidad de avance para el futuro.