Fresadora

RESUMEN .............................................................................................................. 6

LISTA DE TABLAS.................................................................................................. 8

LISTA DE FIGURAS ............................................................................................... 9

1 CAPITULO 1 .................................................................................................. 13

1.1 INTRODUCCION.................................................................................... 13

1.2 JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO. ....................................................... 14

1.3 OBJETIVO GENERAL ............................................................................ 14

1.4 Objetivos Específicos.............................................................................. 14

1.4.1 Área de Ingeniería Electrónica......................................................... 15

1.4.2 Área de Ingeniería Electromecánica................................................ 16

1.4.3 Área de Ingeniería Industrial ............................................................ 17

2 CAPÍTULO 2 Área mecánica. .............................................................. 18

2.1 Rodamientos........................................................................................... 18

2.1.1 Cojinetes y chumaceras................................................................... 18

2.1.2 Los cojinetes de rodamientos. ......................................................... 18

2.1.3 Partes de un rodamiento:................................................................. 19

2.1.4 Partes rodantes de los cojinetes: ..................................................... 20

2.1.5 Clasificación de los Cojinetes. ......................................................... 20

2.1.6 Criterios de selección....................................................................... 21

2.1.7 Partes de la polea............................................................................ 22

2.1.8 Fajas ................................................................................................ 24

2.1.9 Relación de transmisión................................................................... 25

2.2 Tornillos de bolas. ................................................................................... 26

2.2.1 Cálculo de un tornillo de bolas. ........................................................ 29

2.3 Vibraciones en Máquinas Herramientas ................................................. 32

2.3.1 Análisis modal.................................................................................. 32

2.3.2 Método de elementos finitos: ........................................................... 38

2.3.3 Análisis estático por el método de elementos finitos para un torno

CNC: 39

2.3.4 Método de elementos finitos: ........................................................... 45

3

2.1 Observaciones ........................................................................................ 51

2.2 Sistemas de Control Numérico ............................................................... 52

2.2.1 Control Numérico............................................................................. 52

2.2.1.1 Historia del Control Numérico................................................... 52

2.2.1.2 ¿Qué es un centro de maquinado? .......................................... 55

2.2.1.3 Equipos de control numérico de contorneo............................... 55

2.2.2 Servomecanismos ........................................................................... 56

2.2.3 Programación en el control numérico: ............................................. 56

2.2.4 Estándares utilizados en los sistemas de Control Numérico. .......... 57

2.2.5 Movimientos y ejes de control de la máquina. ................................. 57

2.2.5.1 Sistema Incremental ................................................................. 57

2.2.5.2 Sistema Absoluto...................................................................... 58

2.2.6 Sistema de coordenadas de la máquina y de trabajo. ..................... 60

2.2.6.1 Sistema de coordenadas de la máquina................................... 60

2.2.6.2 Sistema de coordenadas de trabajo ......................................... 61

2.2.7 Configuración del programa............................................................. 62

2.2.8 Clases y semántica de las direcciones ............................................ 62

2.2.9 Como Programar un CNC................................................................ 66

2.2.9.1 Códigos N................................................................................. 66

2.2.9.2 Direcciones X, Y, Z................................................................... 66

2.2.9.3 Códigos G................................................................................. 66

2.2.9.4 Códigos M................................................................................. 68

2.3 Tornos..................................................................................................... 69

2.3.1 Tornos Convencionales ................................................................... 69

3 CAPITULO 3 Muestra de cálculos mecánicos ............................................. 71

3.1 Cálculos de los diferentes elementos del torno CNC.............................. 71

3.2 Prueba de vibraciones. ........................................................................... 96

3.2.1 El resultado obtenido después de correr el programa fue el siguiente:

102

3.3 Soportes Seleccionados ....................................................................... 103

4 CAPITULO 4 Parte Electrónica................................................................... 109

4.1 Introducción .......................................................................................... 110

4.2 Solución seleccionada .......................................................................... 111

4

4.2.1 Características de la solución ........................................................ 112

4.2.2 Descripción de la solución ............................................................. 112

4.2.2.1 Comunicación serial e interfaz con memoria externa. ............ 113

4.2.2.2 Control de velocidad para el motor CD................................... 114

4.2.2.3 Control de motores paso a paso............................................. 115

4.2.2.4 Etapas de potencia ................................................................. 115

4.3 Objetivos de este apartado ................................................................... 115

4.3.1.1 Objetivos de hardware............................................................ 115

4.3.1.2 Objetivos de software a nivel del microcontrolador................. 115

4.3.1.3 Objetivos de software a nivel de la PC ................................... 116

4.4 Marco teórico ........................................................................................ 117

Comunicación Serial:................................................................................ 117

4.4.1.1 Motores stepper...................................................................... 120

4.4.2 Mosfets .......................................................................................... 125

4.4.3 Rectificador controlado de silicio (SCR)......................................... 126

4.5 Procedimiento metodológico................................................................. 127

4.5.1 Obtención y análisis de información .............................................. 127

4.5.2 Evaluación de las alternativas y síntesis de una solución.............. 127

4.5.3 Implementación de la solución....................................................... 128

4.5.4 Módulo principal............................................................................. 129

Descripción de la Unidad de control ......................................................... 129

4.5.4.1 Latch del motor CD................................................................. 130

4.5.4.2 Módulo de memoria externa ................................................... 130

4.5.4.3 Comunicación serial ............................................................... 131

4.5.4.4 Latches de los motores de paso............................................. 133

4.5.4.5 Puerto de los sensores ........................................................... 133

4.5.5 Módulo de control del motor CD .................................................... 135

4.5.5.1 Regulador de velocidad .......................................................... 136

4.5.5.2 Sensor de velocidad ............................................................... 137

4.5.5.3 Diagrama esquemático del sistema de control ....................... 139

4.5.6 Etapas de potencia ........................................................................ 139

4.5.6.1 Etapa de potencia para el motor CD de imanes permanentes 139

4.5.6.2 Etapa de potencia

...