DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA MAQUINA ROUTER CNC PARA USO DIDÁCTICO

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Hoy en la universidad tecnológica de tabasco se creó una fresadora CNC con material ecológico, con costo accesible que sirve de apoyo didáctico, los programas que maneja son sketchup cam, inskape, y G code cender, fácil de aprender a manejarlos.

MARCO TEÓRICO

CNC (Control numérico Computarizado)

La fabricación asistida por ordenador ofrece significativas ventajas con respecto a los métodos tradicionales, de controlar equipos de fabricación con computadores en lugar de hacerlo con operadores humanos. Los equipos CAM conllevan la eliminación de los errores del operador y del margen de error considerado en el trabajo manual, el trabajo engorroso (por ejemplo en la producción de piezas en que varía el tamaño, para la máquina CNC no es trabajo más difícil, sino lo mismo), la reducción de los costes de mano de obra, presentan precisión constante y el uso óptimo previsto del equipo.

La fabricación aprovecha plenamente el potencial de la tecnología CAD al combinar una amplia gama de actividades asistidas por ordenador, que pueden incluir el control de existencias, el cálculo de costes de materiales y el control total de cada proceso de producción. Esto ofrece una mayor flexibilidad al fabricante, permitiendo responder con mayor agilidad a las demandas del mercado y al desarrollo de nuevos productos.

En una máquina CNC, a diferencia de una máquina convencional o manual, una computadora controla la posición y velocidad de los motores que accionan los ejes de la máquina. Gracias a ésto, puede hacer movimientos que no se pueden lograr manualmente como círculos, líneas diagonales y figuras complejas tridimensionales.

Control Numérico por Computadora en Fresadoras

Las fresadoras con control numérico por computadora (CNC) permiten la automatización programable de la producción. Se diseñaron para adaptar las variaciones en la configuración de productos. Su principal aplicación se centra en volúmenes de producción medios de piezas sencillas y en volúmenes de producción medios y bajos de piezas complejas, permitiendo realizar mecanizados de precisión con la facilidad que representa cambiar de un modelo de pieza a otra mediante la inserción del programa correspondiente y de las nuevas herramientas que se tengan que utilizar así como el sistema de sujeción de las piezas.

Router CNC

Un equipo de control numérico (CNC) Router es una máquina controlada por computador para materiales compuestos, aluminio, acero, plásticos, madera y espuma.

Existen Routers CNC de muchos portes, desde el tamaño para escritorio o para hacer piezas de barco. Aunque hay muchas configuraciones, la mayoría de los routers CNC tienen pocas partes específicas, una dedicada al control de CNC, uno o más motores de eje, inversores de corriente alterna, y una mesa. Las fresadoras están generalmente disponibles en 2 ejes, 3 ejes y 5 ejes.

El router CNC está a cargo de un equipo. Las coordenadas se cargan en el control de la máquina de un programa separado: el propietario contará con dos programas: uno para hacer diseños (Archivos CAD) y otro para cargar diseños y ejecutarlo. Las fresadoras CNC pueden ser controlados directamente por la programación manual, pero el potencial de la máquina sólo puede lograrse si se controlan desde los archivos creados por el software CAD / CAM.

Sistema mecánico y estructura del router

Una pieza importante de este sistema es la mesa de corte, donde se sostiene y asegura la pieza que será cortada para trabajos de mayor precisión. Las mesas varían de tipo, tamaño y diseño. Por ejemplo, está la mesa de ranura en T, la mesa de vacío o híbridos que mezclan los dos tipos.

El router cuenta con tres ejes que le permiten moverse y cortar en tres dimensiones, correspondientes al eje X, que se mueve de izquierda a derecha, el Y, que es el más largo y se mueve de adelante hacia atrás, y el Z, cuyo movimiento es de arriba hacia abajo, de modo que regula la profundidad del corte. De ahí la eficacia de esta máquina para cortar figuras complejas, que incluso llegan al campo de la arquitectura, en donde se han desarrollado verdaderas obras de arte y piezas merecedoras de reconocimiento mundial.

Para afianzar las piezas y herramientas de trabajo se utilizan dispositivos de fijación y mordazas, lo que ayudará a que se disponga de ambas manos para trabajar. Para la fijación de eje y boquillas se utilizan llaves de distintas medidas, dependiendo del modelo de router.

Respecto al sistema de accionamiento del mismo diremos que en el router CNC se encuentran varios botones de control con distintas funciones. El primer botón determina el movimiento de corte de los ejes. El segundo es el controlador del movimiento de la herramienta de corte. El tercer botón detiene rápidamente las funciones que se estén realizando, especialmente útil en situaciones de emergencia.

Sistema de automatización y control

Los controladores de los routers son los distintos softwares que se instalan en la computadora. El control y el sistema computarizado fungen como el cerebro de la máquina mandando las órdenes que debe seguir cada eje. La interfaz es distinta según el modelo y fabricante del ejemplar, aunque los procesos son iguales: se elabora un diseño digitalmente y con el software se crean las instrucciones que la máquina ejecutará. Se trata, en resumidas cuentas, de instrucciones estandarizadas que se programan, es decir, de un código que permitirá a las máquinas y a las herramientas que la componen llevar a cabo ciertos cortes minimizando el riesgo de error.

También aquí se incluye la programación de control numérico, cuyo uso en maquinarias tiene un impacto favorable en los costos de producción al propiciar la producción en serie. Por esta razón, los controladores de este tipo se han consagrado entre los más importantes avances en cuanto a manufactura de las últimas cinco décadas, ya que también han generado un incremento en la calidad de los productos que no se podría lograr si se trabajara de manera manual. Se pueden encontrar gran cantidad de tutoriales de sistemas CNC en la web, en caso de que no seas un experto en el tema.

Maquinaria de corte

Las herramientas de corte son básicamente las fresas o brocas. Éstas tienen formas variadas diseñadas para cada tipo de material y trabajo a realizar, ya sean cortes, perfilados, rebajes, ranuras, decoraciones, etcétera. Para los routers