Control numérico computarizado (CNC)

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TECNOLÓGICO DE ESTUDIO SUPERIORES DE TIANGUISTENCO

DOCENTE:

Lic. Octavio Ricardo Segura González

MATERIA:

Taller de investigación 1

INTEGRANTES:

Mendizábal Cuevas Mario Alejandro

López Ramírez Brayan

Maya Vázquez juan Gamaliel

Rodríguez López David Enrique

CONTROL NUMERICO COMPUTARIZADO (CNC)

GRUPO:

6602[pic 5]

CARRERA:

 ING. MECATRÓNICA

INDICE

CAPITULO I: EL PROBLEMA        4

1.1        PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA        4

1.2        FORMULACION DEL PROBLEMA        4

1.3      OBJETIVOS        4

1.4        JUSTIFICACION        5

1.5        LIMITACIONES        5

CAPITULO II: MARCO TEORICO        5

2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION        6

2.2 BASES TEORICAS        6

2.2.1 ¿Qué es una máquina- herramienta?        6

2.2.2 Clasificación        7

2.2.3 TORNOS        11

2.2.4 TALADRADORAS        12

2.2.5 FRESADORAS        13

2.2.6 CONTROL NUMERICO COMPUTARIZADO        14

2.3 DEFINICION DE TERMINOS        15

2.3.1 CONTROL NUMERICO COMPUTARIZADO        15

2.3.2 CONTROL DE MOVIMIENTO        15

2.3.3 ACCESORIOS PROGRAMABLES        16

2.3.4 CONTROLADOR CNC        16

2.3.5 CODIGO G        16

2.4 HIPOTESIS        18

2.5 SISTEMAS DE VARIABLES        19

2.5.1 ARDUINO        19

2.5.2 SHIELD        20

2.5.3 DRIVER MOTOR A PASOS a4988        21

2.5.4 UNIVERSAL G CODE SENDER        23

CAPITULO III: MARCO METODOLOGICO        24

3.1 NIVEL DE INVESTIGACION        24

3.2 DISEÑO DE LA INVESTIGACION        24

3.3 PLANIFICACION DEL MUESTREO        24

3.4 TECNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCCION DE DATOS        25

CAPITULO IV: ASPECTOS ADMINISTRATIVOS        25

4.1 RECURSOS HUMANOS, MATERIALES, FINANCIEROS        25

4.1.1 MATERIALES        25

4.2 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES        26

BIBLIOGRAFIA        28

INTRODUCCION

A nivel industrial en los procesos de manufactura para el mecanizado, las maquinas de control numérico computarizado, han tenido mayor importancia debido a la rapidez, simplicidad y tiempo requerido para su manipulación y desempeño.

Una maquina CNC tiene la capacidad de posicionar dentro de un mecanismo basado en un espacio R3, sus tres ejes de forma totalmente automática a partir de informaciones numéricas definidas por medio de un software. Dado a esto, se mantiene con una gran versatilidad para el desarrollo de diferentes moldes por mecanizar. Ya que es posible generar movimientos complejos como círculos, líneas diagonales, y en su caso figuras tridimensionales, todo ello con mucha mayor precisión y en menor tiempo comparado a un proceso similar de manera manual.

El proyecto esta enfocado primeramente al maquinado de placas fenólicas, es decir, trazando las trayectorias de circuitos electrónicos para así, facilitar el desarrollo de los mismos. Por otra parte, se analizará la viabilidad de generar trazos en tercera dimensión, utilizando otro tipo de cabezal, o bien plancha e inyector, tal como lo es una impresora 3D.

CAPITULO I: EL PROBLEMA

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA  

La historia del CNC tuvo inicio en la revolución industrial en 1770, cuando las máquinas eran operadas a mano, al fin se tiende más y más a la automatización, ayudo el vapor, electricidad y materiales avanzados. En 1945 al fin de la segunda guerra mundial se desarrolló la computadora electrónica.

Hacia 1942 surgió lo que se podría llamar el primer control numérico verdadero, debido a una necesidad impuesta por la industria aeronáutica para la realización de hélices de helicópteros de diferentes configuraciones.

Desde entonces la creación e importancia de estas máquinas han facilitado los procesos industriales, dando mayor calidad del producto y rapidez al tiempo de creación.

En nuestra institución tenemos la necesidad de fabricar circuitos para proyectos académicos, a lo que una máquina de control numérico sería de gran ayuda a la creación de estos, para reducir tiempo y tener una mejor calidad de circuitos impresos. Pero no solo se necesita perforar placas, también se necesita la creación de las líneas del mismo circuito, la aplicación de componentes y así mismo la aplicación de soldadura.

Por estos motivos tenemos la necesidad de crear una máquina que nos ayude a resolver estos problemas que tienen muchos compañeros de nuestra institución.

1. FORMULACION DEL PROBLEMA

¿Cómo diseñar e implementar un control CNC a un mecanismo en espacio de dos dimensiones para crear circuitos electrónicos en las placas fenólicas, a partir de su diseño en algún software específico?

1.3 OBJETIVOS

1.3.1 Objetivo general: Formular un control numérico computarizado a     escala, controlado por software de terceros basados en código G.

1.3.2 Objetivos específicos:

• Bosquejar la base de la maquina
• Construir la máquina, así como el mecanismo de la misma
• Desarrollar la comunicación entre la maquina y el software
• Implementar el control en la maquina
• Operar el software ya en comunicación  
• Analizar el funcionamiento correcto
• Sintetizar resultados obtenidos
• Valorar y comparar el control numérico computarizado ya desarrollado

1.  JUSTIFICACION

La elaboración de este proyecto responde a más de una necesidad en particular dentro de la carrera de ingeniería mecatrónica, primeramente, el desarrollo de circuitos impresos en placas fenólicas es bastante común y el proceso actualmente empleado, además de ser un tanto riesgo, también suele ser muy contaminante y tardío.

Este tipo de máquinas únicamente se consiguen en el mercado a un precio realmente poco accesible, las maquinas más económicas que se consiguen en el mercado mexicano de este tipo ronda en un precio aproximado de $9000.00 M.X.N.

Por otro lado, los mercados altamente competitivos hacen que las empresas se van obligadas a hacer cambios respecto al enfoque de su trabajo, ya que lo que quieren es optimizar sus procesos de producción, minimizando costos, aumentando la productividad, haciendo más rápidos, precisos y de mejor calidad estos procesos, en ese orden de ideas la aplicación del control numérico suple una necesidad real. Por lo que el análisis y fabricación de dicho control, genera un avance sumamente mayor al tomar la necesidad real.

1. LIMITACIONES

Debido a que el proyecto se basa en la implementación de un control numérico computarizado, no se realizaran cálculos de diseño mecánico de la máquina.

CAPITULO II: MARCO TEORICO

2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION

El termino control numérico computarizado fue introducido en la década de 1950, cuando los comandos de programación eran códigos numéricos. El operario escribía manualmente dichos códigos para la máquina. Desde entonces, se han desarrollado lenguajes simbólicos para comunicar instrucciones a las maquinas herramientas. Por ejemplo, las aplicaciones de diseño asistido por computador (CAD) y de fabricación asistida por computador (CAM).

Algunos aspectos relevantes de la evolución de la investigación del control numérico por computador:

• 1975_ maquinas de tejer construidas en Inglaterra, controladas por tarjetas perforadas
• 1863_ M. Forneaux, primer piano que toco automáticamente
• 1870-1890_ Eli Whitney, desarrollo de plantillas y dispositivos

Comienzo del énfasis en la producción a gran escala

• 1940_ introducción de controles hidráulicos, neumáticos y electrónicos
• 1945_ comienzo de investigación y desarrollo del control numérico

Comienzo de los experimentos de producción a gran escala con control numérico

• 1955_ las herramientas automatizadas comenzaron a aparecer en las plantas de producción de la fuerza área de los estados unidos
• 1960- hasta la actualidad_ se crearon varios sistemas de control numérico, se perfeccionaron las aplicaciones, se idearon aplicaciones a otras actividades de maquinado, se han establecido centros de maquinado para utilización general

2.2 BASES TEORICAS

2.2.1 ¿Qué es una máquina- herramienta?

La máquina herramienta es un tipo de máquina que se utiliza para dar forma a piezas sólidas, principalmente productos de la siderurgia y/o sus derivados. Su característica principal es su falta de movilidad, ya que suelen ser máquinas estacionarias. El moldeado de la pieza se realiza por la eliminación de una parte del material, que se puede realizar por arranque de viruta, por estampado, corte o electroerosión. También se puede ensamblar o reparar. Asimismo, forman parte de esta industria las ramas electromecánicas y electrónicas, que han cobrado un dinamismo singular en los últimos años con el avance de la tecnología.

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