iFORCE.MX // Ingeniería para todos: Conversión de torno convencional a CNC // Primer Proyecto

Conversión de tono convencional a CNC // Primer Proyecto

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Esta ocasión compartiremos el primer proyecto que se realizó en temas de máquinas CNC.

El principal propósito de este proyecto fue un proyecto final de mi paso en la universidad. Logramos el contacto con un taller de tornos que tenía la necesidad de maquinar unas piezas con diseño complejo. El maquinado de estas piezas en máquinas convencionales generaba muchos problemas de maquinado y muy bajo rendimiento en piezas útiles.

Al ser piezas pequeñas en materiales de aluminio y nylamid. Se planteo hacer un torno CNC con las suficientes características para hacer maquinados complejos y con ello mejorar la calidad y tiempo de producción.

Basado en información encontrada en Internet en diferentes páginas, foros y videos. Encontramos viable hacer esta conversión implementando equipos económicos y fáciles de conseguir a través de Internet. Sistemas basados en el uso de PC, tarjetas de control y el software MACH3.

Las adaptaciones principales para alcanzar el objetivo de la maquina CNC se concentraron en sacar el mayor provecho a la tarjeta de control que se adquirió. Utilizando las etapas de control para control de ejes, referencias de posición y el control eléctrico del motor eléctrico.

Integrando movimientos a través de motores de paso y sus fuentes de poder (Driver), adaptación de limit switch para referenciar a las coordenadas 0´s de la maquina [X0,Z0] y la adaptación de relevador de control para el encendido y apagado del motor principal.

Accesorios y partes

· Pc de escritorio: Tarjeta madre, Fuente de alimentación, teclado, mouse y monitor

· Software MACH3

· Tarjeta de control BD25

· Motor a pasos NEMA23

· Driver TB6600

· Fuente de 24 VCD

· Relevador de control; 8 Pines, 24vcd.

· Cable multiconductor de 4 y 6 hilos

· Gabinete metálico

· Torno Aries CQ6123

El inicio del proyecto parte del desarme del torno convencional. Posteriormente, la selección de las partes útiles para la adaptación del sistema automático.

Las adaptaciones mecánicas realizadas para conducir el movimiento a través del eje X fue diseñando una brida de aluminio que correspondiera a la posición de la manivela del avance transversal. Reutilizando el husillo del eje transversal, estableciendo el giro de la flecha del motor y el husillo a través de un buje de aluminio.

La adaptación mecánica para el movimiento del eje longitudinal (Z) fue en diferentes etapas. Inicial mente, semejante al eje transversal, se diseño una brida para adaptar el motor a pasos usando el mecanismo de piñón-cremallera correspondiente al avance automático del torno (en su uso convencional).

Posteriormente, por desgaste de la cremallera, se opto por remplazar este mecanismo por un husillo de bolas, también, con el propósito de aumentar la eficiencia de los movimientos.

Se busco la posición necesaria para fijar los limit switchs que definen la posición 0 de los ejes de la máquina. Haciendo también el cableado necesario para su retroalimentación, teniendo en cuenta que no queden expuestos. El cableado correspondiente al limit switch del eje transversal (X) fue a través de la cadena porta cables, junto a los cables de control y alimentación de motor a pasos del mismo eje. Para el cableado del eje longitudinal (Z) fue fijando el cable sobre la estructura de la máquina, teniendo en cuenta que no quedara expuesto.

Uno de los propósitos para la estructura de la maquina era integrar la computadora y la mayor parte de elementos de control dentro de un gabinete. Lograr que de este mismo lográramos tener las conexiones al resto de elementos de control que estarían en la estructura del torno.

La configuración del Mach3 está basada únicamente en los elementos y las características necesarias para cumplir con los requerimientos de los procesos necesarios a los procesos definidos por las piezas a fabricar, teniendo en cuenta los elementos de control seleccionados.

La ventaja, como principiante, de estos sistemas asistidos por MCH3 es que la configuración es muy sencilla de hacer usando los manuales del software y la tarjeta de control (BD25). El resto de configuración para el control de los motores a pasos, también, son asistidos por el manual de MACH3. Pero estos últimos dependen del tipo de motor seleccionado y de las características de los mecanismos seleccionados para transmitir los movimientos. Tipo, diámetro y paso del husillo ó relación entre piñón y cremallera (como se expone en uno de los planteamientos para nuestro eje longitudinal (Z).

AL final del desarrollo de este proyecto se alcanzó el maquinado de la pieza con la precisión deseada.

La resolución de los movimientos que entrega la maquina se lograron con buena repetitividad en movimientos desde 0.001” hasta 1.000”. Estos resultados censados con indicadores digitales con resolución de 0.0001”.