Diseño y fabricación de una máquina herramienta y desarrollo de su software de control CNC basado en PC para la interpolación 3D

Abstract

La realización del proyecto ha permitido desarrollar un sistema de control CNC en lazo abierto para el manejo de una fresadora equipada con motores paso a paso utilizándolos mínimos recursos tanto a nivel de hardware como de software. Se ha utilizado un PC estándar de bajas prestaciones como sistema principal de gestión y control utilizando su puerto paralelo. Respecto a los componentes electrónicos utilizados, se ha trabajado con componentes muy sencillos como el L293B aunque finalmente se ha resuelto utilizando una placa comercial que incluye los drivers para manejar hasta 4 ejes. Se ha puesto en marcha una máquina herramienta profundizando en el conocimiento de los motores paso a paso pudiéndose utilizar el sistema de control para cualquier máquina de tres ejes que esté dotada de motores paso a paso. Adicionalmente se ha desarrollado el software de gestión y control que incluye un algoritmo de interpolación tridimensional con una efectividad notable, permitiendo el posicionamiento de la máquina herramienta con una resolución de 5 micrómetros a partir de programas pieza escritos en código ISO simplificado. Resumiendo, nuestro objetivo inicial era el de diseñar y fabricar una máquina herramienta capaz de crear piezas definidas en un archivo informático, con bajo presupuesto, obteniendo los materiales del reciclado, o a muy bajo coste y simple accesibilidad a ellos. Con todo ello, pretendíamos obtener una maquina con precisión para las labores a las que va enfocada, y gran versatilidad, además de hacer accesible una herramienta de este tipo al gran público, de que otro modo, quizá debería necesitar un mayor gasto de dinero, además de encontrarnos ante menos probabilidades de tener al final, una maquina adaptada a sus necesidades. Creemos que, después de nuestro diseño y trabajo, y tras las comprobaciones realizadas, podemos dar nuestros objetivos iniciales por cumplidos. Si pensamos en aspectos que podrían añadirse en un futuro como posibles mejoras, uno de ellos sería la posibilidad de interpretar programas realizados en código ISO completo y su ejecución en la máquina. También cabe la opción de mejorar el software, haciendo futuras versiones con más facilidades y opciones para el usuario, mejorando su entorno gráfico, incluso basándonos en sistemas más potentes para hacer versiones futuras con mayor capacidad. Aprovechando la tarjeta disponible, sería interesante ampliar la máquina añadiendo un cuarto eje gobernado por el CNC.