Caso de Estudio
Nombre	Viviana Acevedo
Autor	Juan José Peters
Período	Marzo«Marzo» no es un número.-Diciembre«Diciembre» no es un número.
Palabras Clave	Electrónica, Juan José Peters, Código G, GRBL, DIYLILCNC, Drivers, Arduino, cnt, MadLab
Relacionado	CNC_DIY
Estudiado en	CNC_DIY
Estudiado por	Juan José Peters

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Desarrollados por el MADLAB

Desarrollo Electrónica DIYLILCNC

Especificaciones Técnicas

Fresadora DIYLILCNC

Alimentación

Corriente de alimentación………………10.5A.

Tensión de alimentación…………..... 220V ±10% 50 – 60 Hz. Monofásica.

Potencia instalada………………………(no calculada).

Fusibles provistos

Automático general…………………………… 15A a 220V/50Hz.

Fusible transformador 220/110V dremel……………………………………… 3A.

Área de Trabajo

Recorrido eje X (Longitudinalmente)…………………………………… 714mm.

Recorrido eje Y (Transversalmente)……………………………………….725mm.

Recorrido eje Z (Verticalmente)……………………………………………200mm.

Dimensiones

Dimensiones de la máquina (L * P * H)……………………760 x 1000 x 495 mm.

Altura de la mesa……………………………………812 mm.

Peso……………………………………………………………………… 60 Kg.

Accionamiento de los ejes

Motores de los ejes……………………………..…... Motores paso a paso bipolares.

Fuerza de empuje de los carros X e Y……………………………………….2.1 Nm.

Guiado de los carros X e ……………………correa dentada, patines de rodamiento.

Fuerza de empuje del carro Z……….……………………….……………… 4.3 Nm.

Guiado del carro Z………….…eje sinfín con acople simple, patines de rodamiento.

Rieles……………………...……………………………..…………. Barra cilíndrica.

Otros

Materiales principales de la máquina…………..…………. Trupan, terciado marino.

Precisión de tallado real………………………….….…..………………….. 0.1 mm. (Tallado varía para distintas durezas de material)

Exactitud en repetitividad de posicionamiento………....…..…….……….. 0.08 mm.

Velocidad de trabajo…………………………..……...………….. 0 – 2000 mm/min.

Avance rápido………………………………..………………………. 5000 mm/min.

Materiales aceptables para procesar: PVC, PCB, Plástico, Madera, latón y aluminio.

Especificaciones de motores de avance

Características físicas

Modelo…………………………………………….…….….23HS8430 (NEMA 23).

Configuración de bobinas………..…………………..…………….……….. Bipolar.

Resolución…………………200 pasos/rev. (400 pasos/rev. configurado por driver).

Ángulo de paso………...……………… 1.8° por paso (0.9° configurado por driver).

Largo…………………..……………………………………………..………. 76mm.

Ancho………………………...………………………….………………… 56.4 mm.

Alto…………………………..……………………………….…………… 56.4 mm.

Cables…………………………………..……………………………….….. 4 lineas.

Peso…………………………………………...……………………..………. 1.1 Kg.

Características eléctricas

Corriente de alimentación máxima…………….……………………………..…. 3A.

Resistencia de bobinas………………………………………………………. 1 Ohm.

Impedancia de Bobinas…………………………………...………………… 3.5 mH.

Características mecánicas

Par motor máximo a rotor bloqueado………………………………………. 1.8 Nm.

Torque de detención…………………………………………………….…… 6N/cm.

Momento de inercia del rotor……………………………………..……. 440 gr/cm2.

Especificaciones de motor de fresado

Características

Marca…………………………………..………………..………………….. Dremel.

Modelo………………………………..……………………………………….. 4000.

Tensión………………………………..………………………………………. 110V.

Potencia nominal de entrada……….…..…… 175W (protegido contra sobrecargas).

Velocidad de giro en vacio…………….………. 5.000 – 35.000 rpm. Seleccionable.

Abertura de mandril…………………… 1/32 a 1/8 de pulgada (ver manual dremel).

Peso ………………………….……………………………………..……… 0.66 Kg.

Configuración de pines en Arduino para GRBL

Características

Marca………………………………………………………………………Arduino.

Modelo…………………………………………………..…. Arduino UNO Rev. 3.

Microcontrolador………………………………………………..….. ATmega328P.

Tensión de operación……………………………………..………….…… 5V DC.

Tensión fuente de alimentación externa…………………….…….. 7 – 12 V DC.

Pines digitales (I/O)………………………… 14 (6 de ellos configurables a PWM).

Pines de entrada analógicos………………………………………………..……. 6.

Memoria flash…………. 32 KB (de los cuales 0.5 KB son usados por bootloader).

SRAM……………………………………………………………….………… 2KB.

EEPROM……………………………………………………………………… 1KB.

Velocidad de cristal………………………………………………..……… 16Mhz.

Cantidad máxima de motores…. hasta 3 motores (configuración software GRBL).

Interfase/comunicación………………………………………………..……. USB.

Firmware utilizado………………………………………………...………. Grbl.hex.

GRBL: SOFTWARE DE CONTROL NUMÉRICO COMPUTARIZADO PARA DIYLILCNC

Definición

GRBL es un controlador de fresadora CNC de alto rendimiento, libre y de código abierto, escrito en C optimizado y que se ejecuta en un Arduino.

Usuarios

Los ususarios ideales son los fabricantes que hacen fresado y necesitan un agradable y simple controlador para su sistema (y que pueda ser manejado amigablemente por el usuario, en una interfaz gráfica). Las personas que detestan el desorden de su espacio de trabajo con el legado de las torres de PC sólo para usar el puerto paralelo. Inventores que necesitan un controlador escrito en un ordenado, C modular como base para su proyecto.

Características agradables

GRBL está listo para la producción de poca potencia. Podemos usarla para todo nuestro fresado, ejecutándolo desde nuestros ordenadores portátiles utilizando un script de consola simple (incluido) para transmitir el código G. Está escrito en C optimizado utilizando todas las características inteligentes de los chips ATmega328P del Arduino para lograr la sincronización exacta y la operación asincrónica. Es capaz de mantener una frecuencia de pasos de más de 30 kHz y ofrece un flujo limpio, libre de jitter (variabilidad en los cantos de subida y bajada) de impulsos de control. Grbl es para máquinas de tres ejes. No hay ejes de rotación - simplemente X, Y y Z. El intérprete de código G implementa un subconjunto de la norma rs274/ngc NIST y se prueba con la salida de un número de Herramientas CAM sin problemas. Movimiento lineal, circular y helicoidal son totalmente compatibles.

G-Codes soportados en v0.7:

Movimiento lineal (G0, G1)
Movimientos de arco (G2, G3)
Dwell (G4)
Selección del plano (G17, G18, G19)
Unidades (G20, G21)
Go Homing * (G28, G30) * [realizado incorrectamente el ciclo homing]
Modos Distancia (G90, G91)
Modos de feedrate (G93, G94)
Offset Coordinado (G92)
Control de giro del cabezal (M3, M4, M5)
Otros (G53, G80).

G-Codes soportados en v0.8

Trabaja Sistemas de Coordenadas (G54, G55, G56, G57, G58, G59)
Seleccionar offset de coordenadas de trabajo (G10 L2, G10 L20)
Ir al punto previamente definido (G28, G30)
Establecer posición predefinidos (G28.1, G30.1)
Borrar offsets del sistema de coordenadas (G92.1)
Pausa de programa y fin (M0, M2, M30)
Control de enfriamiento (M8, M9)

La mayoría de las opciones de configuración se pueden establecer en tiempo de ejecución y se guardan en la memoria EEPROM entre sesiones e incluso conservadas entre las diferentes versiones de Grbl cuando se actualiza el firmware. Para obtener descripciones de estos códigos G, vaya a directrices de código g NIST. LinuxCNC.org también proporciona gran documentación de estos también. (G-codes) (M-codes) (Otros códigos).

Manejo de aceleración

La característica más solicitada que realmente queríamos que tuviera un agradable y avanzado administrador de aceleración look-ahead (Acelerador Anticipado, Predictivo). En las primeras versiones, algunos usuarios no pudieron ejecutar sus CNC a toda velocidad sin algún tipo de alivio. El administrador de máximas aceleraciones de GRBL con planificador look-ahead facilitará en los feed rares rápidos y frenará antes de las esquinas para un funcionamiento libre rápido pero jerk. En esto hubo mucho trabajo para asegurarse de que los movimientos sean sólidos. Aquí hay un enlace que describe el algoritmo de curvas de alta velocidad.