Monday, July 27, 2015
Fuerzas de Fricción involucradas en un Router CNC
En un Router CNC se involucran fuerzas de fricción que contribuyen al
movimiento y al mismo tiempo afectan directamente al torque de los
motores contrarrestando la fuerza de los mismos, las variables físicas
que se involucran son las siguientes:
P= Peso, es el peso de la estructura que es soportada por las guías lineales.
m=Masa, es la masa de las estructuras que es soportada por las guías lineales.
g=Gravedad, es una constante de la aceleración gravitacional terrestre que se involucra en todo cuerpo físico en la tierra.
N=Normal, es la fuerza opuesta al peso, que se involucra para deducir
la fuerza necesaria para iniciar movimiento con ayuda de la constante
de fricción de ambas superficies que intervienen.
F=Fuerza de Empuje, es la fuerza necesaria para iniciar movimiento.
Fr=Fricción, es la fuerza de rozamiento de dos superficies
involucradas y se oponen a la fuerza aplicada para iniciar movimiento.
Abajo te muestro otra forma de exponer las variables que se involucran en los componentes de un Router CNC.
La fórmula No 1 deduce la aceleración en función a la Fuerza de
Movimiento en relación a la Masa del cuerpo, con un coeficiente de
fricción igual a cero.
La Fórmula No 2 deduce la aceleración en función a la Fuerza de
Movimiento involucrada cuando existe un coeficiente de rozamiento
diferente de cero.
La Fórmula No 3 deduce la aceleración en función a la Fuerza de
movimiento aplicada con cierto ángulo de inclinación involucrada cuando
existe un coeficiente de fricción igual a cero.
La Fórmula No 4 deduce la aceleración en función a la Fuerza de
movimiento aplicada con cierto ángulo de inclinación involucrada cuando
existe un coeficiente de fricción diferente de cero.
Elementos Lineales Mecánicos de un Router CNC
Es básica la elección adecuada dependiendo la calidad y precisión que
se desea de las guías lineales y los rodamientos o bujes, ya que de
estos depende la fricción en mayor parte que se manifiesta en el sistema
mecánico. Hay gran variedad de guías lineales, la más común utilizada
en las fresadoras es la cola de milano que consiste en una guía angular.
Estos
son los cortadores con los que se fabrican las colas de milano, se
pueden encontrar en cualquier empresa que vende tornos, fresadoras,
rectificadoras, etc.
Para que una guía de cola de milano funcione, después de haberlo
maquinado en una fresadora, es importante rectificarlo para eliminar la
fricción de los elementos deslizantes o de contacto.
No es muy conveniente utilizar estos sistemas en los router cnc, debido al peso y gran fricción.
Otro
tipo de guías lineales muy utilizadas son la llamadas varillas
rectificadas endurecidas, que pueden utilizar bujes de bronce lubricado o
bien aún más sofisticado los bujes embalados.
Una
de las más adecuadas pero más costosas son las guías lineales THK,
posee variedad de medidas y variedad de carritos embalados que soportan
toneladas de peso y ofrecen gran durabilidad e inclusive en algunos
casos son libres de mantenimiento de por vida.
10 Cosas que se necesita saber para tener éxito con un Router CNC
Supongamos que usted tiene una Router CNC que ha acaba de adquirir,
pero que usted sabe muy poco acerca de CNC. Supongamos además que es un
taller y que va a estar centrado principalmente en el corte de madera.
Es probable que esté listo para comenzar el maquinado de letras, marcos,
muebles, etc. Con un Router CNC, se puede construir casi cualquier cosa
y te muerdes las uñas para empezar a trabajar en sus proyectos
favoritos.
No tan rápido! Recuerde, usted acaba de conseguir el Router CNC y
usted es un principiante. Usted aún no está listo para esos proyectos.
Aquí hay 10 cosas que usted debe centrarse en maximizar sus posibilidades de convertirse rápidamente exitoso:
1. Compra Algunos cortadores decentes
Elija cortadores de buena calidad, preferentemente rechace los
cortadores chinos de baja calidad. Es importante obtenerlos de una
fuente confiable que tenga precios razonables. De la calidad del
cortador depende gran parte del éxito de la calidad del fresado. La
recomendación es utilizar cortadores de carburo ya que estos tienen una
gran cantidad de usos. Las medidas recomendadas son: ½”, ¼” y 3/16”.
No más pequeños en esta etapa hasta que haya aprendido sobre los
cortadores menos delicados. Comprar 1 flauta para la madera y 2 o 3
flautas para aluminio y algunos de 4 flautas para el acero. Agregue 3 de
cada uno en cada tamaño para empezar. Va a romper algunos cortadores,
así que a superarlo y debe estar acostumbrado a la idea. Es muy
importante recordarle que debe usar sus lentes de seguridad, ya que se
romperá algunos cortadores y no quiero que pierda un ojo.
Mientras estás en ello, compra un surtido de broca helicoidal
completa. Me gusta la idea de sustituir los que yo rompo con cobalto al
tiempo.
2. Obtener un kit de sujeción.
Hay cosas que suceden de imprevisto cuando usted sujeta una pieza de
trabajo en el Router CNC. Si usted no tiene una buena sujeción, la pieza
de trabajo se desplazará y se después preguntará qué pasó.
Usted necesitará una manera de montar el tornillo de banco para las
ranuras en T de la mesa, así que usted puede también conseguir un kit de
sujeción. Cualquier kit usado le servirá.
3. Instala un sistema de aspirado para limpiar la viruta que sale del cortador
Así evitarás que se ensucien las guías de la máquina y las cremalleras o husillos.
4. Aprenda a utilizar MDI
Su próximo paso es aprender a dirigir su CNC como si fuera una
fresadora manual con alimentaciones eléctricas y de movimiento en cada
eje. En el proceso que va a aprender algunos códigos-g básicos para que
tenga una idea de lo que está haciendo su programa la primera vez que se
ejecuta un programa de código-g real (que es un poco lejos todavía!).
Es muy conveniente para poder hacer este truco, y se puede aprender todo
sobre él a través de un Tutorial de código-g. Suscríbete y te enviaré
un video de regalo en donde aprenderás el proceso de convertir un
archivo en formato dxf a código-g. Es importante iniciar con el cortador
en alto para que cuando se muevan los ejes X e Y, no se vaya a romper
el cortador.
5. Consiga una calculadora de avances y velocidades y utilícela.
Es importante utilizarla cuando se están haciendo los primeros cortes
ya que los materiales tienen un comportamiento muy particular en
función a la velocidad de rotación del cortador y al avance del mismo.
Las reglas generales y las de oído no tienen lugar en un Router CNC,
aunque pueden ser de ayuda cuando no es óptimo el mecanizado manual.
Trabajar con un CNC es mucho más difícil para los cortadores y son mucho
más dependientes de usted para conseguir sus avances y velocidades
desde el principio.
6. Consiga un aparato de medición de altura Z y aprenda a
usarlo para tocar fuera de sus longitudes de herramienta. Mientras estás
en ello, consiga un palpador de aristas y lo utilizan para desencadenar
su Ceros de cada eje.
El equipo tiene que saber dónde está la punta de la herramienta o
cosas terribles pueden suceder. Como principiante, usted le dice que
mediante el uso de un aparato de medición de altura Z de algún tipo. El
aparatito implicará una aguja que se baja la herramienta hasta que se
pone a cero la aguja, una placa de contacto, o incluso se puede llegar a
funcionar con un bloque patrón. Aprende a usar estos para indicarle a
la máquina lo que su longitud de la herramienta es. Este proceso le dice
a su máquina donde está la punta en Z. Para establecer la posición de X
e Y que se necesitan con el palpador de aristas. Lo primero que va a
hacer después de pegar un trozo de material en el tornillo de banco y la
inserción de una herramienta en el cabezal es establecer estos ceros.
7. Aprende a guiar los husillos de Router CNC.
Los eje X, Y y Z los podrá mover con las teclas de flechas para los
ejes XY y “Re Pág.” o “Av. Pág.” para el eje Z. Presionando las teclas
en la dirección deseada de movimiento. Si quiere que se detenga “suelte
la tecla”.
8. Comience con MDF, Acrílico, PVC, Láminas de aluminio, latón y acero dulce. Evite inoxidable.
De acuerdo, el siguiente paso consiste en hacer algunos recortes en
madera, mdf, acrílico, pvc. Por lo pronto evite materiales difíciles
para sus primeros cortes. Seguir con lámina de aluminio o latón. Cuando
usted esté haciendo bien esta parte, pase a lámina de acero dulce.
9. Para su primer proyecto, es importante aprender a cuadrar un bloque de material y poner unos juegos de mordazas.
Para este paso, va a empezar por aprender a cuadrar un bloque de
material. Obtenga su sierra y corte algunos trozos de material que son
ligeramente sobre dimensionado para servir como mordazas. Busque en
Google “Kurt Vise Dimensiones Jaw” para encontrar los dibujos de las
mandíbulas si necesitas algo. Como se mencionó, cortar el material de un
tamaño ligeramente mayor de aluminio. Ahora tiene que cuadrar esos
bloques. Cuadrar significa que hace una serie de cortes de fresado hasta
que todos los lados son adecuadamente paralelas o perpendiculares entre
sí y en ese momento la pieza de trabajo es “cuadrado”.
10. Graduados de CAD / CAM
Amigo, usted es ahora capaz de hacer lo básico. Claro, hay bastantes
cosas que aprender, pero estamos en condiciones de tener una ventaja
sobre el carpintero manual de la calle que tiene un serrucho y no un
Router CNC. Su próximo paso es comenzar a entender el código g. Para
hacer eso, usted tendrá que ser hábil con CAD / CAM. Esto va a ser su
paso más grande aún. Ni tampoco CAD CAM es muy fácil de aprender. Me
gustaría poder dar un montón de consejos para hacer más fácil, pero por
desgracia no es fácil y cada programa es diferente. Si es posible,
elegir los programas que puedes utilizar en función de la capacidad de
conseguir la ayuda de alguien. Idealmente, la ayuda de un amigo que ya
utiliza el software y es muy competente. Si no, considere un curso en
una comunidad cercana universidad, bien vale la pena el tiempo y el
dinero gastado. Si usted no tiene ayuda disponible en su área, usted
tendrá que recurrir a la Internet. Comience por ver un montón de vídeos.
Trate de seguir junto con el software, si puedes. Encuentre los foros
en línea donde la gente va a obtener ayuda con estos programas.
Un motor paso a paso (también se conoce como stepper (en inglés) o un
motor paso a paso) es un dispositivo electromecánico logro de los
movimientos mecánicos a través de la conversión de impulsos eléctricos.
Los Motores paso a paso son conducidos por pulsos digitales en lugar de
por una tensión continua aplicada. A diferencia de los motores
eléctricos que giran de forma continua, los motores paso a paso o paso
giran en un valor fijo angular. Un motor paso a paso se usa más
comúnmente para el control de posición. Con un motor paso a paso /
driver / controlador del sistema de diseño, se asume que el motor paso a
paso seguirá las instrucciones digital. Un aspecto importante de
motores paso a paso es la falta de retroalimentación para mantener el
control de la posición, que clasifica los motores paso a paso como
sistemas de ciclo abierto.
Diagrama de bloques de motor paso a paso del sistema
Propiedades físicas de un motor paso a paso
Los principales componentes de un motor paso a paso son laminaciones
del eje, rotor y un estator, imanes, rodamientos, cables de cobre y
cables, arandelas y cubiertas delanteras y el final. El eje de un motor
paso a paso se hace típicamente de metal de acero inoxidable, mientras
que el estator y las láminas del rotor están compuestos de acero al
silicio. El acero de silicio permite una mayor resistencia eléctrica que
reduce pérdidas en el núcleo. Los imanes disponibles en motores paso a
paso para permitir la construcción de varias consideraciones. Estos
imanes son de plástico de ferrita, de ferrita sinterizada y Nd-Fe-B
imanes entre sí. Los rodamientos de un motor paso a paso varían con el
tamaño del motor. Los materiales de la carcasa se compone de varios
otros metales como el aluminio, que permiten una alta resistencia al
calor.
¿Cómo funciona un motor paso a paso?
El principal uso de motores paso a paso es el control de movimiento,
si es lineal o de rotación. En el caso del movimiento de rotación, que
reciben impulsos digitales en una secuencia correcta permite que el eje
de un motor paso a paso para girar en incrementos discretos. Un pulso
(también conocido como un reloj o señal de paso) que se utiliza en un
sistema de motor paso a paso se pueden producir por los
microprocesadores, la lógica de tiempo, un interruptor o cierre de
relé. Un tren de la tecnología digital se traduce en impulsos de
revoluciones del eje. Cada revolución exige un número determinado de
pulsos y cada impulso equivale a un incremento rotatorio o paso, que es
sólo una parte de una rotación completa. Existen numerosas relaciones
entre la rotación del eje motor y los pulsos de entrada. Una relación de
este tipo es la dirección de la rotación y la secuencia de los
pulsos. Con buen pulso secuencial ser entregada al dispositivo, la
rotación del eje del motor será sometido a una rotación en sentido
horario o antihorario. Otra relación entre los pulsos de rotación del
motor y la entrada es la relación entre la frecuencia y la velocidad. El
aumento de la frecuencia de los pulsos de entrada permite la velocidad
de la rotación del eje motor para aumentar.