PRESENTAN:Acosta Islas Diego Jaasiel

González García Andrés CristóbalRojas Chávez Ernesto

Contar con una herramienta adecuadapara el mecanizado en la ESIME-UA,que apoye a los alumnos en susproyectos educativos de maquinado.

La institución cuenta con diversoslaboratorios, los cuales a su vez,brindan la capacitación en la prácticabásica de procesos industriales.

Puntos de la problemática:

• Falta de equipo en la institución.• Desperdicio de maquinaria.• Perdida de interés del alumnado.

Brindar una opción para el mecanizado depiezas en la ESIME UA a los alumnosacorde a sus necesidades, minimizando asíel tiempo de espera para el maquinado yconsiderando el costo que implica elmecanizado fuera de la institución.

Restablecer el funcionamiento delpantógrafo (mesa XYZ) de formaeconómica, sencilla y funcional para elmecanizado de materiales de bajaresistencia para uso educativocontando con un manual técnico y deoperación.

• Establecer los fundamentos teóricos y prácticos requeridos

para la resolución del problema.

• Analizar el pantógrafo en sus sistemas mecánico y eléctrico

para conocer sus características de operación.

• Verificar las posibilidades de rediseño de los elementos

necesarios involucrados en el funcionamiento del pantógrafo.

•Diseñar, modelar y elaborar el controlador del

pantógrafo.

•Diseñar y elaborar el software e interfaz del pantógrafo

con la computadora.

•Diseñar y elaborar del sistema de potencia del

pantógrafo.

•Adaptar herramienta para el mecanizado.

Acceso Febrero 2010, en http://www.sisatperu.com/Automatizacion.JPG

Acceso Febrero 2010, en http://tec.nologia.com/img/1/electro-earth.jpg

Automatización.

La palabra automatización viene delvocablo automática, según el diccionario dela Real Academia Española:

“La automática es la disciplina que trata delos métodos y procedimientos cuya finalidades la sustitución del operador humano por unoperador artificial en la ejecución de un tareafísica o mental previamente programada”

La automatización requiere que se use elmás nuevo y eficaz equipo para losprocesos industriales, entre lasherramientas que se pueden usar, tenemos:

Detección.

Informática.

Mecánica.

Maquinaria y equipo.

Logística .

Materiales.

El brazo del manipulador puede presentar cincoconfiguraciones clásicas: la cartesiana, la cilíndrica, lapolar o esférica, la SCARA y de brazo de revolución

Fig. 1 Configuraciones

•Tres articulaciones prismáticas.

•Tres movimientos lineales.

Movimientos con base en

interpolaciones lineales.

Usual en estructuras industriales. •La especificación de posición

mediante coordenadas cartesianas.

•No resulta adecuada para acceder a

puntos situados en espacios

relativamente cerradosFig. 2 Configuración cartesiana

El volumen de trabajo de un robot se refiere únicamente al espacio dentro del cual puede desplazarse el extremo de su muñeca.

Fig. 3 Volumen de trabajo

http://w1.siemens.com/entry/cc/en/

http://www.pyssa.com/es/

http://www.festo.com/INetDomino/r2/es-mx/company_portal_mx.htm www.robotik.es

El diseño y tecnología de fresadorasCNC ha tenido un gran avance desdelos centros de máquinas controlandolos ejes X Y Z, hasta el control debarras paralelas.

Tiene de tres ejes (X Y Z) fabricada porla compañía DENFORD, está diseñadapara el entrenamiento de estudiantespor lo que es compacta y capaz demaquinar cera, plásticos, acrílico, cobre,aluminio y acero.

Mesa de trabajo de 11 x 6 pulgadas.

Recorrido en el eje X de 11 pulgadas (280 mm).

Recorrido en el eje Y de 6 pulgadas (150 mm).

Recorrido en el eje Z de 9.25 pulgadas (235 mm).

Velocidad de husillo (programable) 100 – 400 rpm.

Resolución 0.0002 pulgadas (0.0005 mm)

Fig. 4 TRIAC VMC (DENFORD, Product Cataloque

International Edition)

Esta máquina está diseñada para eltrabajo real ya que tiene la fuerza, podery exactitud necesaria para cortarmateriales duros, aluminios, polímeros yalgunos aceros (limpios y titanio).

Mesa de trabajo de 34 x 9.5 pulgadas.

Recorrido en el eje X de 18 pulgadas.

Recorrido en el eje Y de 9.5 pulgadas.

Recorrido en el eje Z de 16.25 pulgadas.

Potencia en el husillo de 1.5 hp.

Velocidad del husillo de 300 – 4500 rpm.

Fig. 5 PCNC 1100 (http://www.tormach.com/Product_PCNC_main.htm

l)

Para mover sus ejes utiliza motores pasoa paso de alto torque, utiliza tornillos debolas precargados para reducir elcontragolpe y de esta manera dependerde un control de lazo abierto haciendode bajo costo.

Mesa de trabajo de 31.5 x 9.5 pulgadas.

Recorrido en el eje X de 21.5 pulgadas.

Recorrido en el eje Y de 7 pulgadas.

Recorrido en el eje Z de 5 pulgadas.

Potencia en el husillo de 2 hp.

Velocidad del husillo de 130 –2000 rpm.

Fig .6 CNC Baron milling machine (http://www.cncmasters.com/cncbaron.html

)

Fig. 7 DMU monoclock(Máquinas de fresado universal CNC serie DMU monoblockR)

Cuenta con ejes (de tres a cinco) para el maquinado de piezas de alta complejidad.

Tabla 1 Variedad de Husillos (Máquinas de fresado universal CNC serie DMU monoblockR)

El sistema de barrasparalelas son fresadorasCNC tan poderosas, queson capaces de maquinaruna pieza con una solaherramienta.

Fig. 8 Simulación de la herramienta de la PKM (Parallel Kinematic Machine Research at NIST:

Past, Present, and Future)

REQUERIMIENTOS ECONÓMICOS (A) REQUERIMIENTOS FUNCIONALES (B)

1.Bajo costo de rehabilitación.2.Sin desperdicio de material.

1.Sujeción del material 2.Modificar diseños de otros programas 3.Compatibilidad de diseños 4.Uso de sistema inglés o sistema métrico. 5.Tiempo de ejecución reducido 6.Comunicación con PC. 7.Que grafique el avance en porcentaje8.Que brinde una estimación del tiempo de ejecución9.Que muestre el tiempo que ha transcurrido10.Selección del tipo de herramienta11.software capaz de interpretar documentos con extensión .DWG

REQUERIMIENTOS ESPACIALES (C) REQUERIMIENTOS DE APARIENCIA (D)

1.No rebasar el espacio dispuesto2.Aprovechar el máximo espacio dentro de la base.

1.Interfaz amigable2.Diversidad de colores para marcar las profundidades 3.Interfaz gráfica de usuario. 4.Interacción amigable con el usuario. 5.Que grafique el avance de la pieza en la PC6.Que me diga que material es y el grosor que posee7.Vista previa de tu pieza final8.Que el programa sea en varios idiomas

REQUERIMIENTOS DE MANUFACTURABILIDAD E INSTALACIÓN (E)

REQUERIMIENTOS DE CONSERVACIÓN (F)

1.Arquitectura abierta 2.Fácil Instalación y conexión3.Flexibilidad4.Mínimo cambio estructural posible5.Refacciones fáciles de conseguir (nacionales) 6.Manual para los usuarios (estudiantes) 7.Herramientas intercambiables

1.Materiales duraderos

Requerimientos obligatorios Requerimientos deseables

A1 Bajo costo de rehabilitación.B2 Modificar diseños de otros

programas

A2 Sin desperdicio de material. B3 Compatibilidad con otros formatos

B1 Sujeción del material B5 Tiempo de mecanizado reducido

B4 Uso de sistema inglés o sistema

métrico

B7 Que grafique el avance en

porcentaje

B6 Comunicación con PCB8 Que brinde una estimación del

tiempo de mecanizado

B10 Selección del tipo de herramientaB9 Que muestre el tiempo que ha

transcurrido

B11 Software capaz de interpretar

documentos con extensión .DWG

C2 Aprovechar el máximo espacio

dentro de la base

C1 No rebasar el espacio dispuesto D1Interfaz amigable

Tabla 1. Requerimientos obligatorios y deseables.

Requerimientos obligatorios Requerimientos deseables

D3 Interfaz gráfica de usuarioD2 Diversidad de colores para marcar

las profundidades

D6 Que diga que material es y el grosor

que poseeD4 Interacción amigable con el usuario

E1 Arquitectura abierta D5 Que grafique el avance de la pieza

en la PC

E2 Flexibilidad D6 Vista previa de tu pieza final

E3 Mínimo cambio estructural posibleD7 Que el programa sea en varios

idiomas

E4 Refacciones fáciles de conseguir

(nacionales)E5 Herramientas intercambiables

E6 Manual para los usuarios

(estudiantes)

F1 Materiales duraderosTabla 1. Requerimientos obligatorios y deseables (Cont.)

B2 B3 B5 B7 B8 B9 C2 D1 D2 D4 D5 D6 D7 E5 Σ(+) %

B2 - - + + + - - + - + + + + 8 8.79%

B3 + + + + + + - + + + + + + 12 13.18%

B5 + - + + + - - + - - - + - 6 6.59%

B7 - - - + + - - + - - - + - 4 4.39%

B8 - - - - + - - + - - - + - 3 3.29%

B9 - - - - - - - - - - - + - 1 1.09%

C2 + - + + + + - + - + + + - 9 9.89%

D1 + + + + + + + + + + + + - 12 13.18%

D2 - - - - - + - - - - - + - 2 2.19%

D4 + - + + + + + - + + + + - 10 10.98%

D5 - - + + + + - - + - - + - 6 6.59%

D6 - - + + + + - - + - + + - 7 7.69%

D7 - - - - - - - - - - - - - 0 0%

E5 - - + + + + + + + + + + + 11 12.08%

Tot 91 100%Tabla 2. Comparación entre requerimientos.

Orden REQUERIMIENTO DESEABLE ∑(+) %

1 B3. Compatibilidad con otros formatos 12 13.18%

2 D1. Interfaz amigable 12 13.18%

3 E5. Herramientas intercambiables 11 12.08%

4 D4. Interacción amigable con el usuario 10 10.98%

5 C2. Aprovechar el máximo espacio dentro de la base 9 9.89%

6 B2. Modificar diseños de otros programas 8 8.79%

7 D6. Vista previa de tu pieza final 7 7.69%

8 B5. Tiempo de mecanizado reducido 6 6.59%

9 D5. Que grafique el avance de la pieza en la PC 6 6.59%

10 B7. Que grafique el avance en porcentaje 4 4.39%

11 B8. Que brinde una estimación del tiempo de mecanizado 3 3.29%

12 D2 Diversidad de colores para marcar las profundidades 2 2.19%

13 B9 Que muestre el tiempo que ha transcurrido 1 1.09%

14 D7. Que el programa sea en varios idiomas 0 0%

Total 91 100%

Tabla 3 Orden de importancia de los requerimientos deseables.

Requerimientos del Cliente Requerimientos Técnicos

Tabla 4 Traducción de los requerimientos.

Bajo costo de rehabilitación. Elementos comerciales

Sin desperdicio de material. Mínimo desperdicio

Sujeción del material Tipo de sujeción

Modificar diseños de otros programas Edición de dibujo

Compatibilidad de diseños Compatibilidad

Uso de sistema inglés o sistema métrico. Sistemas de medición

Tiempo de ejecución reducido Mínimo tiempo de mecanizado

Que grafique el avance en porcentaje Grafica de porcentaje

Comunicación con PC. Interfaz industrial

Que brinde una estimación del tiempo de ejecución Estimación de tiempo

Que muestre el tiempo que ha transcurrido Tiempo Transcurrido

Selección del tipo de herramienta Tipo de herramienta adecuada

Software capaz de interpretar documentos con

extensión .DWG

Interpretar extensión .DWG

Tabla 4 Traducción de los requerimientos (Cont.)

Requerimientos del Cliente Requerimientos Técnicos

No rebasar el espacio dispuesto Máximo de área de trabajo 80 x 80 x 40 cm en la mesa.

Aprovechar el máximo espacio dentro de la base. Área de trabajo 80 x 80

Interfaz amigable Interfaz comprensible

Diversidad de colores para marcar las profundidades

A cada profundidad un color asignado

Interfaz gráfica de usuario. Despliegue de ventanas

Interacción amigable con el usuario. Predicción y ayuda del programa

Que grafique el avance de la pieza en la PC Grafica de estado de la pieza

Que me diga que material es y el grosor que posee

Detección del material y características

Vista previa de tu pieza final Vista previa

Que el programa sea en varios idiomas Selección de idioma

Requerimientos del Cliente Requerimientos Técnicos

Arquitectura abierta Modificable

Fácil instalación y conexión Portable

Flexibilidad

Mínimo cambio estructural posible Mínimas alteraciones

Refacciones fáciles de conseguir (nacionales) Refacciones nacionales

Manual para los usuarios (estudiantes) Manual técnico y de operación

Herramientas intercambiables

Materiales duraderos Resistencia al trabajo

Tabla 4 Traducción de los requerimientos (Cont.)

CALIF. SIGNIFICADO

5 Excelente relación

4 Mucha relación

3 Mediana relación

2 Poca relación

1 Mínima relación

0 Nada de relación