Como ya sabrán una fresadora cnc (control numérico computalizado) es capaz de realizar trabajos de precisión, potencia, y rapidez, es por ello su elevado costo ya que los motores que requieren tiene que ser de pasos milimétricos exactos llamados motores paso a paso. La gran diferencia entre una fresadora cnc de tipo industrial y de tipo casera simplemente radica en la potencia de las piezas a maquinar, ya que obviamente se maquina piezas de acero, hierro o fundiciones, pero el funcionamiento es el mismo y con las mismas ventajas de precisión. En ambas maquinas contamos con los mismos componentes, motores paso a paso, un firmware que entiende el código G, un software que envía dicho código a la maquina donde podremos observar como la maquina está trabajando desplazándose en sus 3 eje.
El objetivo principal de una maquina fresadora CNC de tipo casera es cortar diferentes materiales de formas que normalmente no se podrían cortar o sería muy complicado de realizar, la ventaja de esta máquina es que se pueden acoplar diferentes herramientas para aumentar sus prestaciones como es, un láser para cortar MDF, y usar el mismo para realizar diferentes grabados en madera, cortar diferentes placas de acrilico de diferentes hilos y realizar diferentes placas de circuitos sin el uso de ácido férrico ya que como se sabe es toxico.
Con la tecnología disponible, con la expansión de código abierto y la edición de un control de versiones por parte del ya famoso git, en la actualidad la mayoría de software libre (código fuente) se lo hace mediante esta "plataforma", es decir, las personas de diferentes partes del mundo apasionadas con código abierto y con grandes conocimientos, se han unido para crear un potente firmware fundamental para una fresadora CNC llamado GRBL alojado en github donde cualquiera puede descargar el firmware y reeditarlo para adaptarlo a sus necesidades, y claro, dentro de una plataforma de hardware libre como lo es ARDUINO.
El hardware que controla la fresadora CNC seria básicamente un ARDUINO UNO una SHIELD CNC, unos controladores de motores A4988 para controlar motores paso a paso, dado que estos motores tiene una precisión de 1.8 grados por paso, es decir tienen una precisión milimétrica así como un torque para manejar cargas medianas o fuertes según el tipo de motor.
Depende de los motores paso a paso y la potencia requerida, se acoplará o no una fuente de poder que cumpla los diferentes requerimientos.
Dicho esto ya tendríamos unas de las partes fundamentales que es el cerebro de la CNC y el hardware a utilizar, ahora nos faltaría la estructura que puede ser en MDF, aluminio o acrílico y los materiales básicos a utilizar son (para el siguiente diseño, pero básicamente todas las CNC caseras tienen lo mismo con pequeñas variantes).
- 6 Rodamientos lineales. (en funcion de una maquina diferente contamos con tablas acordes a las necesidades de este tipo de rodamineto)
- 6 Ejes acerados acordes a los rodamientos (8mm de diámetro).
- Motor spindle (motor principal de trabajo) o un Dremel.
- 3 Acoples flexibles 5mm/8mm.
- 3 motores paso a paso nema 17 12 volt, 0.4 amp, 1.8 grados por paso, bipolares 4 hilos o 6 hilos.
- Fuente de 10amp para controlar los motores.
- 3 varillas roscadas con su tureca y camisa 8mm diametro y 300mm de largo (depende) de 4 hilos, 8mm por vuelta M3.
- Brocas necesarias para realizar el mecanizado.
- Tornillos M3 para los motores y M4 (depende de los rodamientos) para los rodamientos
Debemos tener en cuenta que estos materiales son para dicha fresadora cnc, si se consideran usar correas dentadas, los pasos pueden cambiar y tendríamos una descoordinación entre ejes que se lo soluciona con el software de calibración o también editando ciertos parámetros en el código fuente.
Este no es el único diseño con el que contamos, en el sitio ya famoso como lo es Grabcad hay un sinnúmero de este tipos de máquinas donde podremos descargar los planos y editar todo a nuestras necesidades mediante SolidWorks.
Fuente: https://grabcad.com/library/fresa-cnc-solidedge-v19-1
Maquina: https://plus.google.com/photos/102143085102410247775/albums/5296038421426424513?banner=pwa
Propietario: Edilto César Dos Santos
Ahora, ya con la estructura, el GRBL en el Arduino, y el hardware ya simplemente necesitaríamos importar las diferentes piezas, circuitos, dibujos, e incluso con ayuda de un laser y unas modificaciones un cortador y grabador laser ideal para cortar acrílico y MDF. Todo tiene que estar en código G el cual es el leguaje que entiende el firmware GRBL. Entonces, ¿cual seria el software que enviara el código G, calibrara la maquina CNC y controlara la misma?, aquí también entra el código abierto en un software que controla dicho cerebro y lo es universal gcode sender o también uno más profesional llamado mach3 que requiere licencia, pero buscado la misma se puede obtener dicho programa completo.
Incluso se podría utilizar esta fresadora CNC e importar piezas en 3D básicas mediante SolidCam para Solidwork en G-code para posteriormente mecanizar las mismas.
En pocas palabras una fresadora cnc industrial es igual que una fresadora cnc casera dado que su funcionamiento es el mismo solo que a mayor escala en mecanizado de diferentes tipos de aceros, pero la industrial tiene sus desventajas ya que actualmente se están fabricando maquinas CNC multiusos, cortadora y grabadora laser, Fresadora CNC e impresora 3D con solo cambiar la cabeza principal de trabajo, ya sea laser, extrusor 3D o motor spindle.
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