INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE MISANTLAINGENIERIA
ELECTROMECANICA
Residencias profesionales904 A AnteproyectoPRESENTA:BAEZ GARCIA
WENDY GUADALUPECARRETO HERNANDEZ LUIS GUILLERMO
DOCENTE: ING. MARIO PREZ ACOSTAMISANTLA VERACRUZ
05 DE AGOSTO 2015
ANTEPROYECTOContenidoCAPITULO 1 MARCO TEORICO31 Ttulo Del
Proyecto32 Planteamiento Del Problema33 Objetivos del proyecto.34
Justificacin Y Delimitacin Del Proyecto45 Marco De Referencia Del
Proyecto46 Tipo De Investigacin47 Hiptesis58 Diseo de la
investigacin5CAPITULO 2 EL PRODUCTO ROUTER CNC5Anlisis He Hiptesis
Del Router CNC5Metas a alczar.10Conclusin.11Bibliografa11
CAPITULO 1 MARCO TEORICO
1 Ttulo Del ProyectoDISEO DE UN ROUTER CNC
2 Planteamiento Del Problema
1.1 Enunciado Del ProblemaHoy en da el control numrico por
computadora es un sistema que se encuentra presente en la industria
principalmente en procesos integrados de manufactura donde se
utilizan routers cnc o camas CNC as como tornos y fresadoras debido
a que brindad un buen servicio edificante rpido y seguro el cual
agiliza lneas de produccin. Pero tambin lo podemos ver en otras
partes del entorno por ejemplo en las carpinteras la gran mayora
cuentan por lo menos con un torno de madera, pero conforme la
tecnologa avanza las grandes industrias de muebles han optado por
maquinas CNC para el tallado de madera. El problema radica en el
alto costo de este tipo de maquinaria que est en funcin de las
dimensiones de la misma, por lo que si se requiere una maquina CNC
grande para un trabajo simple no es factible. Para solucionar este
problema partimos de la idea de disear y crear una mquina de este
tipo cuyo precio sea razonable a la inversin.1.2 Formulacin del
problema.Cunto cuesta una maquina CNC tipo Router?Qu necesidades
satisface esta mquina?Es posible disear una maquina CNC del tipo
router y construirla de tal manera el precio de la inversin sea
considerablemente accsesible?Es rentable disear y construir estas
mquinas para venderlas?El producto puede ser aceptado por la
sociedad?3 Objetivos del proyecto.Objetivo GeneralSe comprender el
funcionamiento de una maquina CNC tipo mesa as como su diseo y
construccin para la fabricacin de la misma.Objetivos especficos
Conocer que tan viable y factible es el proyecto. Analizar la zona
en que se planea llevar a cabo el proyecto. Se comprender el
funcionamiento de la maquina CNC. Se Conocer la forma en que se
construye una maquina CNC tipo Cama. Se analizara el mercado para
este producto. Obtendremos un veredicto sobre el proyecto.4
Justificacin Y Delimitacin Del Proyecto
4.1 Delimitacin de la investigacin.Hoy en da es comn que en los
procesos de manufactura se utilicen maquinas CNC como una modalidad
completamente automatizada o semi-automatizada. Pero En la zona de
Misantla para que utilizaramos una maquina CNC? Pues es simple las
carpinteras tienden a acudir con talladores de madera para decorar
sus muebles quienes tienden a cobrar excesivamente y quienes tardan
un tiempo considerable en realizar su trabajo, el carpintero puede
utilizar una cama CNC para realizar tallados sumamente complicados
que el tallador inclusive no podra hacer, es esta la gran ventaja
de poder tener una maquina CNC que tambin puede ser utilizada para
crear publicidad por ejemplo anuncios 3D que tienden a ser
completamente costosos.5 Marco De Referencia Del Proyecto
5.1 Marco conceptualEstos puntos se desarrollaran en el
proyecto, para hacer ms fuerte el proyectoActitud: la actitud en
cmo se interesan los integrantes del equipo para realizar el
trabajoCreatividad: Al proponer diferentes tipos de diseo para
nuestra mquina.Motivacin: Que tanto se motivan al disear el
proyecto por computadora, al realizar clculo de ganancias y de
inversin, al a poder ayudar a la comunidad.Respeto: el respeto
entre compaeros al compartir ideas. Y reforzar conocimientos con
opiniones crticas.6 Tipo De InvestigacinInvestigacin Aplicada, ya
que se aplicara los conceptos del uso de mecanismos, diseo por
computadora, operaciones con micro controladores y tarjetas auto
programables para maquinas del tipo control numrico e implementacin
de herramientas para la construccin del proyecto
7 Hiptesis
Se diseara un dispositivo mecnico que utilizara como sistema de
trasmisin de movimientos mecanismo del tipo si fin rotativo que
sern controlados por motores a pasos puesto que tienen una gran
exactitud a realizar movimientos, para convertir esto a una maquina
CNC se utilizaran tarjetas programadoras especiales para mquinas de
control numrico que pueden ser de 3 o 4 ejes. Se usara una
interface de comunicacin para poder comunicar nuestra maquina con
cualquier software de CAM.
8 Diseo de la investigacin
La investigacin ser experimental, ya que simplemente se creara
un diseo en solidworks de la mquina.CAPITULO 2 EL PRODUCTO ROUTER
CNC
Anlisis He Hiptesis Del Router CNC
El router CNC o cama CNC, es una mquina de control numrico por
computadora capaz de realizar funciones de corte y desbaste con una
precisin muy exacta Cmo lo logra? Est construida a base de
mecanismos sinfn como los de la imagen siguiente.
Imagen 2.1Tonillos sinfn de trasmisin y bancadas
Estos mecanismos son extremadamente tiles para comunicar el
movimiento rotativo de un motor a pasos en un movimiento lineal. La
mquina CNC tiene que tener por default 3 movimiento dimensionales,
en el eje Y, eje X y eje Z o un cuarto eje A. cuando el sistema es
ms complejo y aparte de realizar cortes con fresas tambin realiza
cortes con plasma.En la imagen siguiente se muestran los ejes en
una maquina CNC.
Figura 2.2 Ejes dimensionales en los que trabaja una maquina
CNC
Los motores a pasos son parte importante en la maquina CNC
puesto que son los motores que realizan movimientos rotativos en
relacin a los pulsos elctricos que reciben estos pulsos son
suministrados por una tarjeta controladora puede ser creada y
programada utilizando pics o arduino. O pueden ser compradas
tarjetas especiales que ya estn programadas y calibradas para este
tipo de mquinas. En las siguientes imgenes se muestran los motores
NEMA que son los ms recomendados para este tipo de mquinas y un
ejemplo de tarjeta controladora.Figura 2.3 Motores a pasos y
tarjeta controladora.
Es importante mencionar que se debe implementar un circuito de
potencia para cada motor, puesto que no pueden ser alimentados
directamente por las tarjetas puesto que son encargadas solamente
de la parte de control.Partimos de la hiptesis de que la maquina
tendra una construccin sencilla y econmica, para que pueda ser
rentable vender el producto en la zona de Misantla donde el estado
econmico en relacin a la madera es muy fructfero. En la siguiente
imagen se muestra lo que es la conexin elctrica y electrnica del
sistema CNC.Figura 2.4 Diagrama de conexiones elctrico y
electrnico.
El diseo de la estructura deber ser realizado en un software
para realizarle pruebas de esfuerzos y resistencia. As podremos dar
visto bueno de la calidad de nuestro producto. La materia de prima
para la base y estructura del router CNC puede Ser de dos
materiales diferentes dependiendo del uso que se le dar a la
maquina en la siguiente tabla se menciona sus ventajas y
desventajas.
Material.Ventajas Desventajas.
Estructura Aluminio Ligera poco pesada Fcil de trabajar Buena
esttica
Trasfiera calor a una tasa muy grande. No soporta grandes
esfuerzos mecnicos
Estructura de acero dulce AISI 1018 Soporta grandes esfuerzos
mecnicos Buena esttica Resistente a vibraciones
Material muy pesado Material difcil de trabajar Su esttica
requiere mantenimiento constante Material muy pesado.
Estructura Fierro colado Resiste grandes esfuerzos Es econmico
Resiste vibraciones Fcil de trabajar Requiere mantenimiento Se
necesita herramienta especial para trabajar con l. Material
pesado
Tabla 2.1 Ventajas y desventajas de los materiales para la
estructura.
Es necesario considerar los materiales adecuados, por ejemplo si
se construir un router pequeo que ser movido constantemente y que
solo trabajara madera o plstico se puede utilizar aluminio. Pero si
el router ser del tipo industrial donde realizara grandes esfuerzos
mecnicos deber ser de un acero. En la siguiente figura se muestra
un dibujo de lo que sera la estructura mecnica del router
CNC.Figura 2.4 Estructura del router CNC
Es importe tener en cuenta que la maquina puede ser diseada para
realizar diferentes tipos de trabajo. Donde los que ms importan
debido a la regin en donde nos encontramos es el tallado de madera
y creacin de anuncios 3D.Continuacin un ejemplo de los servicios
mencionados anteriormente y el costo que tienen:Proceso en el que
puede ser utilizadoCosto del proceso en el mercado MXN
Tallado de madera En puerta tamao 20cm X 30 cm $150 $300
dependiendo complejidad. En puerta tamao 50 cm X 60 cm$200 $800
dependiendo complejidad. Sillas tamao 20 cm X 30 cm$150 - $300
dependiendo complejidad.
Por citar algunos ejemplos.
Anuncios 3DEn materiales blandos no ferrosos, como maderas,
acrlicos, trovocel, aluminio, etc. de acuerdo a diseo con espesores
de hasta 30mm: $ 5.00 MXN por minuto de maquinado.
Tabla 2.2 Precios en el mercado de trabajos realizados con
mquinas CNC
En la siguiente fura se muestran diferentes trabajos realizados
con un router CNC.Figura 2.5 Trabajos realizados con router
CNC.
Metas a alczar.
En el proyecto Router CNC, en cual determinaremos por fases para
desarrollarlo a futuro, lo cual ser de su construccin a su venta,
se dar a conocer brevemente que fases se realizaran para llevarlo a
cabo:Viabilidad Se ver el Punto de vista de la sociedad para saber
si el producto ser comerciable el cual se recurrir a entrevistar a
las personas correctas para saber si compraran el producto, en este
caso se preguntara a carpinteros de la regin, talladores de madera,
personas que se dediquen a la construccin de letreros en 3D.
Sabiendo si ser aceptado, se pasara a llevar a cabo las siguientes
fases. Tambin si el precio es adecuado, para que estas personas lo
compren, o inviertan el este producto, sabiendo que no obtendrn
ganancias.Material y construccin:En esta fase se da conocer el
material y las personas que se necesitaran para su elaboracin como
sera un balconero que cortara el material de acero y soldara la
base para la maquina CNC. As como tambin aquel que este encargado
de la construccin del esqueleto de la mquina. Tambin se contratara
una persona que tenga conocimientos de electrnica y electricidad ya
que ser la encarda de realizar el cableado y conexiones de los
circuitos de control con los circuitos de potencias a su vez la
forma de conectar los sensores y actuadores. Se tiene que tomar en
cuenta el entrono en donde se construir, si se modificara o se
persevera la construccin en un entorno bsico.Tipo de publicidad:En
este paso sabiendo que no bastar con venderlo en la zona, de un
municipio se pensara hacer su difusin por medios masivos de
comunicacin, como radio prensa, y el uso de publicidad grfica, para
dar a conocer el producto sin antes indicar a quien va dirigido, ya
que a una persona para su uso va a servir pero no le convendra si
solo es para l, a comparacin de un municipio que desee para su
poblacin, y tambin dar a conocer que este impactara debido al nmero
de ingresos monetarios que proporciona por trabajo.Tipo de
ventas:Estn tipo de ventas en caso de expandirse el negocio, se
podr vender por internet, el cual se provee empezar por una pgina
de ventas por este medio como ser Mercadolibre.com.mx para
promocionar el producto y pueda venderse por medio nacional, se
provee usar paquetera externa a la empresa, como DHL para que no
llegue daado, con el tiempo usar nuestros propios medios de
transportes, dependiendo de la expansin del producto. Tambin ventas
directas a nosotros, lo cual podra reducir el costo por produccin
un 10% de la compra.
Seleccin de la industria:En este caso decidiremos en donde
colocar la industria, como si nos convendr colocar la industria en
el municipio de Misantla o en san Rafael o en Martnez de la torre,
dependiendo de la distancia y la ruta para comprar y surtir la
empresa del materia para la construccin de nuestros torres solares,
y la distribucin del mismo, as como un punto en donde se podr
comerciarlo. Dependiendo si podr ser de beneficio a las personas
que habiten en esa zona.
Todo esto depender si es comprado o no es aceptado, lo cual se
podra cambiar el proyecto, pero depender si el resultado de las
encuestas es positivo para nosotros.
Conclusin.En este trabajo abordamos parte del diseo del router
CNC para tener una idea generalizada de su construccin y las partes
que lo conforman as como que tipos de materiales utilizar
dependiendo del uso que se le valla a dar al router CNC se exponen
una serie de tablas comparativas con las ventajas y desventajas en
la materia prima as como tambin lo que se pretende alcanzar, cules
son nuestras limitacin y una hiptesis del
proyecto.BibliografaUrbina, G. B. (2001). Evalucion de proyectos
(4ta ed.). Mexico: McGRAW-HILL.