Diseño y fabricación de una fresadora CNC de 3 ejes para el mecanizado de PCB con plataformas de desarrollo abiertas

Abstract

El presente proyecto tiene por objeto crear un dispositivo de control numérico computerizado (CNC), lo cual implica su diseño previo en 3D sobre un programa CAD, su fabricación, la implementación de la electrónica y la creación de una pieza mecanizada de ejemplo. Para llevar a cabo esto, la ejecución de ha dividido en diferentes metas secuenciales con los siguientes condicionantes:  -Dispositivo de bajo coste Se trata de un compromiso entre el precio y el resultado. No tiene sentido gastar una gran cantidad de dinero en su creación ya que de este modo la solución obvia es adquirir un dispositivo desde un fabricante. No obstante, la máquina debe de tener robustez y calidad adecuada para poder afrontar trabajos de mecanizado con ciertas garantías.  -Uso de plataformas libres Crucial si se requiere reducir el precio al máximo exponente. De este modo se puede tener acceso a software gratuito y hardware a un precio mínimo, que además no solamente resulta beneficioso desde un punto de vista económico, ya que es reconfortante saber que el proyecto está respaldado por una gran comunidad que presta ayuda totalmente desinteresada, cegados quizás por la total pasión por las cosas que hacen. -Obtención del diseño de la fresadora mediante software CAD Para ello se ha empleado el software de diseño SolidWorks 2012 y para el diseño de plantillas o aspectos más específicos la versión de estudiante de AutoCAD 2011. Es interesante que probablemente se ha dedicado más tiempo al diseño del dispositivo sobre el ordenador que realmente en el taller, pero los beneficios de realizarlo así han permitido una ejecución limpia, donde la mayoría de los problemas se habían detectado a priori en el ordenador, y no después. Este flujo de trabajo, resulta inevitable en la actualidad, ya que los proyectos de ingeniería han alcanzando una complejidad tal que es inconcebible realizarlos sin antes disponer de la seguridad de un diseño en ordenador, junto con simulaciones y todos los parámetros que aseguren su correcto funcionamiento. -Fabricación de la estructura mecánica de la fresadora en DM Se ha optado principalmente por el uso de paneles de madera de densidad media, o DM (Densidad media) ya que ofrecen un gran rendimiento a un precio más que ajustado. De esta forma se asegura un coste final mucho más reducido al empleo de elementos metálicos, con una repercusión de calidad estructural mínima. -Diseño e implementación del sistema de control CNC de tres ejes Actualmente, la tecnología de CNC está tremendamente extendida, dejando cada vez más fuera de lugar a los métodos artesanos. Su proliferación ya llevado a que no solo grandes empresas dispongan de ellos, sino más bien, que se trate de un estándar dentro del taller.