Re-ingeníeria del sistema de control para la automatización de una fresadora de cnc de alta velocidad de 3 ejes

Abstract

En este trabajo, se muestra el desarrollo de una reingeniería en el sistema de control de los ejes de una Máquina-Herramienta de alta velocidad, por medio del control numérico computarizado (CNC). El presente trabajo es importante para el desarrollo en las aplicaciones en las maquinarias que cuenten con codificadores de posición angular de tipo resolver, debido a la necesidad de convertir las señales analógicas a digitales y con esto hacer posible la compatibilidad con el CNC, y justificar que los codificadores de tipo resolver son mucho más preciso que los encoders. El principal objetivo de la tesis es llevar a cabo el control de la posición de los 3 ejes (X,Y y Z) de una fresadora CNC. La reingeniería consta en generar señales analógicas de referencias en un dispositivo oscilador para enviar a la bobina primaria del resolver, dicha señal será captada en las bobinas secundarias del resolver (Seno y Coseno), posteriormente son enviadas al dispositivo convertidor de resolver a digital (R/D), pero para controlar el convertidor R/D, se necesita de señales de control descritas en VHDL generadas en un FPGA, que al mismo tiempo generará la simulación de señales de efecto hall, las cuales se crearán a partir de un dato serial de 12 bits que proporciona el mismo convertidor R/D; entonces las señales seno y coseno después de ser digitalizadas simularán a las señales de un encoder (A y B), que junto con las señales de efecto hall serán enviadas al CNC, donde éste se encargará de controlar la posición angular del motor trifásico sin escobillas, a través de un servo amplificador, el cual conmutará las fases de la alimentación, de acuerdo a las señales que reciba del CNC. Este proyecto permitirá las investigaciones acerca de la detección de condiciones de las herramientas de corte de Máquinas Herramientas de alta velocidad, que se realizan actualmente en la UAQ, debido a su fácil manejo del lenguaje CNC para su operación; a su vez reduciendo costos del material utilizado y de la capacitación del personal que opere el sistema. Como aportes adicionales, será un generador de investigación en su funcionamiento, para ser perfeccionado y también utilizado para realizar piezas mecánicas.