Lunarejo Solórzano, Erick Romulo
Marcos Muñoz, Leonardo Sebastian
Valer Bautista, Kevin
El maquinado de 5 ejes hace referencia a un tipo de fabricación sustractiva multieje, en la cual la máquina realiza el corte del material realizando su movimiento a lo largo de los ejes X, Y, Z, A y C, que a diferencia de una fresadora de 3 ejes la herramienta tiene la capacidad de acceder a cualquier lado de la pieza que no esté apoyada sobre la mesa ajustando su posición y ángulo.
El tornillo sin-fin es un elemento que transmite movimiento entre los ejes de una máquina, ya que, la forma de este permite que pueda dar giros de manera indefinida, teniendo como medio de transmisión un engranaje. Al momento de usarse un tornillo sin-fin se tiene que entender que el engranaje acoplado a este se moverá según el número de entradas que presente el tornillo.
Unos de los usos que se le pueden destacar es su aplicación en los instrumentos de cuerda, ya sean guitarras, bajos o violines, presentan tornillos sin-fin en los puntos de ajuste de tensión, de manera requiere el menor esfuerzo al momento de afinar el instrumento. También otra aplicación de este es en los reductores de velocidad, en gran variedad se instala un tornillo sin-fin corona, de manera que la velocidad del motor se adapta a los parámetros de la máquina para su correcto funcionamiento.
Este mecanismo es una de las formas de materializar un par cinemático helicoidal o de tornillo, constando de dos piezas, un tornillo y una tuerca, entre las cuales existe un movimiento relativo de rotación y traslación que está relacionado con el paso de la rosca del tornillo. Debido a esto, los tornillos de potencia son mecanismos de transmisión capaces de transformar un movimiento giratorio en rectilíneo transmitiendo potencia.
Parámetros del tornillo de potencia de los ejes X, Y, Z.
Parámetros del tornillo sin-fin del eje A.
Parámetros del tornillo sin-fin del eje B.
Diseño del mecanismo y estructura de los ejes A y B.
Diseño general de la fresa de 5 ejes.
Modelado de la fresa de 5 ejes.
Configuración de los ejes X, Y, Z.
Características del movimiento del motor y de los mecanismos empleados.
Regulación de corriente.
Parámetros de configuración.
Configuración del eje A.
Características del movimiento del motor y del mecanismo empleado.
Regulación de corriente.
Parámetros de configuración.
Configuración del eje B.
Características del movimiento del motor y del mecanismo empleado.
Regulación de corriente.
Parámetros de configuración.
Diagrama de conexiones
Comentarios
Al momento de probar los ejes X, Y, Z, se encontró con un desperfecto en la regulación de voltaje para el eje X, se pensó que el problema se producía por un desperfecto con el potenciómetro, por lo que se optó por cambiar el DRV8825 y colocar uno nuevo.
Luego de cambiar el DRV8825 el problema en el eje X persistía, primero se realizó un cambio de posiciones entre los DRV8825 de los otros ejes y aún no se podía realizar la regulación del voltaje, por lo que al hacer un análisis en los pines de conexión con el DRV8825, se optó por el reemplazo de la RAMPS.
Posteriormente, como el problema en para la configuración del eje X persistía, al descartar que no se tratara de un problema con el DRV8825 ni con la RAMPS, se cambió el Arduino Mega por uno completamente nuevo.
Cuando se estaban realizando las conexiones de los ejes X, Y, Z, nos percatamos que varios cables se encontraban dañados, desconectados y/o rotos, por lo que se reemplazaron varias soldaduras y se renovaron las conexiones en todas las entradas.
Moviendo el eje A, verificamos que el movimiento era muy rápido, por lo que decidimos bajar la velocidad de avance a 771 °/min.
Cuadro de impresión 3D
Cuadro de corte laser
Cuadro de fresado CNC
Cálculos para el fresado CNC
Tiempo de fresado CNC.
Fotos de impresión 3D
Fotos de la fabricación
Comentarios
Al realizar la impresión del tornillo, colocar soportes que impidan que el hilo se encuentre por debajo del nivel de la cama en cura.
Para la impresión de piezas con agujeros internos, tienden a reducir su diámetro interior al ser impresas. Por ello, si se va a colocar piezas internamente, realizar un offset para tener un boceto cercano al de la pieza final.
Si en el diseño del tornillo sin fin se quiere hacer su eje, se debe realizar a partir de su plano de origen la extrusión del eje. Las caras del tornillo realizadas por el add-in presentan un desnivel, si se extruye de estas no saldrá el eje recto.
Debido a los desperfectos encontrado en la parte de control electrónico de la fresa al momento de realizar la primera inspección, en la cual nos encontramos problemas en la regulación del voltaje en el shield DVR8825 del eje X, ya que, el potenciómetro de este se encontraba en mal estado, también con el fallo de la RAMPS que no mandaba una correcta señal de encendido hacia el motor que conectábamos, y el Arduino Mega, que no entregaba la señal por los pines, que en consecuencia no permitían el encendido o la detección de los finales de carrera, a todo esto, se recomienda realizar múltiples pruebas de fallo, ya sea, entre conexión de pines, intercambiando los shield de posición, verificando los datos puestos en la programación del GRBL en el software CCjs también verificando con un multímetro continuidad entre los pines de alimentación, antes de decidir descartar la pieza, ya que puede ser un fallo de conexión o de programación antes que del componente en sí.
En vista a las impresiones 3D realizadas, tenemos múltiples errores, en los que resaltan el hecho de no haber calibrado las impresoras, no haber realizado la limpieza sobre el extrusor, no modificar los parámetros correctos en el software, cura como la densidad de la pieza y los soportes, por eso se recomienda realizar múltiples revisiones a los parámetros antes de mandar la pieza a imprimir, también ir a observar como va la impresión, de manera que si ocurre un error poder detener la impresión y evitar perdidas de tiempo.
A causa de que al momento de probar el ensamble, observamos que en el movimiento del eje A presenta un pequeño error en cuanto a la precisión de ángulo de movimiento, este presenta un error es de 3 a 4 grados aproximadamente, probablemente debido a un fallo en la relación de transmisión escogida o al no tomar en consideración el peso que el mecanismo tiene que soportar al momento de moverse, por lo que se recomienda al momento de diseñar tomar en consideración el peso aproximado que el mecanismo va a cargar y ajustar la relación de transmisión de acuerdo a este criterio, también este problema se puede solucionar mediante programación cambiando la cantidad de pasos por vuelta realizando un cálculo de regla de tres simple, del ángulo actual que llega, sobre el ángulo que tiene que llegar.