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Diseño y construcción de un torno de control numérico

2008

Proyecto de Investigación

En el desarrollo de este proyecto participan los ingenieros Lucía Morera, Ivannia Hasbum, Manuel Mata y Carlos Badilla donde plantean como principal objetivo la construcción de un torno de control numérico. Inicialmente se desarrollará una fase de investigación donde se analizan los conocimientos de equipos similares que han construido máquinas herramientas análogas a la planteada en el presente proyecto. Posteriormente una vez realizada la investigación se realiza la fase de diseño del torno utilizando los programas: Inventor y Autocad de Autodesk Entre los problemas encontrados para la construcción del torno se pueden mencionar: 1. Para alimentar los motores de paso y el circuito de control se utilizó una fuente switching de las que se usan en las computadoras. El motor que mueve el eje z consume 6A cuando se encuentra bloqueado, mientras que el del eje x consume 1,5A. Cuando ambos motores se mantenían en operación se alteraba el comportamiento del circuito, pues el consumo de corriente exigido por los motores provocaba una pérdida de aproximadamente 1V en el voltaje de alimentación. Por ello cada motor fue alimentado con fuentes independientes aunque su desempeño no es lo que se desea. 2. No fue posible mover los motores paso a paso con dos bobinas ya que la fuente no da suficiente corriente, con dos bobinas los motores se mueven más rápido y con más fuerza. 3. La gran cantidad de corriente pedida por los motores paso a paso (aún para el pequeño del eje X) hace que la caída de tensión en el cable de tierra sea considerable. 4. Los circuitos de control de ejecución y control de velocidad del motor CD se implementaron en “protoboard” distintas, debido al problema anterior, el motor CD se comportaba de manera inestable mientras los motores de pasos se mantenían en operación. 7 Las principales conclusiones de la investigación son: 1. Los porcentajes de error obtenidos de las pruebas de simulación respecto de los cálculos analíticos fueron menores a un 10 %. Por lo tanto, son lo suficientemente cercanos a la realidad. 2. Se obtuvo que para las pruebas de desplazamientos todos los porcentajes de error fueron menores a un 18 %. Esto porque para estas pruebas fue necesario integrar varios resultados previos. Por lo cual estos valores se consideran aceptables. 3. Se determinó que las frecuencias naturales del conjunto eje – shock se presentan cuando la velocidad angular es de alrededor de 595 rad /s, 1 765 rad/ s y 3 585 rad /s (estos son valores estimados obtenidos de la gráfica del programa). 4. Se determinó que para evitar corrosión entre los dos materiales utilizados (AISI 1020 y 6061 Alloy) se requiere al menos una capa de anticorrosivo.

Instituto Tecnológico de Costa Rica

Lidia Gómez

Cartago - 300m Este del Estadio Fello Meza. Apartado 159-7050.

2550-2263, 2550-2365

Desarrollado por: Aikyu-Systems