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dc.contributor.advisorRoa Prada, Sebastiánspa
dc.contributor.authorCárdenas Mantilla, Mario Andrésspa
dc.coverage.spatialColombiaspa
dc.date.accessioned2020-12-16T14:53:16Z
dc.date.available2020-12-16T14:53:16Z
dc.date.issued2020
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/11949
dc.description.abstractEl aeromodelismo es un deporte y forma de entretenimiento cuyo objetivo es diseñar y construir aeromodelos, aeronaves sin tripulante a escala reducida o réplicas de otras ya existentes, además de hacerlos volar y adquirir la práctica de vuelo con los mismos. El uso de las máquinas CNC para el corte de las piezas que forman estos aeromodelos es una ventaja para la producción de las empresas dedicadas a su producción y comercialización. Este proyecto tiene como finalidad el diseño y la construcción de una máquina para el corte de piezas de aeromodelos en poliestireno expandido para ser utilizadas en la creación o reparación de estos. Se desarrollará en varias etapas: primero, se realizará una investigación de las posibles soluciones para el diseño del sistema según sus características, el desplazamiento, el método de corte y la instrumentación, teniendo en cuenta las especificaciones del cliente. Luego se modelará el sistema CAD, se obtendrán los planos de las piezas necesarias para su construcción, se simulará el comportamiento del modelo y se compararán los resultados con el modelo CAD. Posteriormente, se seleccionarán los materiales, actuadores y sensores para realizar el ensamblaje y, por último, se realizará la construcción y validación de la máquina, haciendo el corte de una pieza definida por el cliente y evaluando el resultado de esta.spa
dc.description.tableofcontents1. INTRODUCCION ..................................................................................16 2. OBJETIVOS .........................................................................................17 2.1 Objetivo general............................................................................. 17 2.2 Objetivos específicos ..................................................................... 17 3. JUSTIFICACIÓN ...................................................................................18 4. METODOLOGÍA ...................................................................................20 4.1 Plan de actividades ........................................................................ 21 5. ESTADO DEL ARTE .............................................................................25 6. MARCO TEORICO ...............................................................................33 6.1 Máquinas CNC .............................................................................. 33 6.2 Ventajas de un sistema CNC .......................................................... 33 6.3 Desventajas de un sistema CNC ..................................................... 33 6.4 Tipos de sistemas CNC .................................................................. 33 6.4.1 Según el desplazamiento ......................................................... 33 6.4.2 Según la estructura .................................................................. 34 6.4.3 Según el método de corte......................................................... 35 6.5 Programación CNC ........................................................................ 35 6.6 Motores paso a paso ...................................................................... 36 6.7 Tipos de motores paso a paso ........................................................ 36 6.7.1 Según la construcción .............................................................. 36 6.7.2 Según la conexión y excitación ................................................. 37 6.8 Transmisión mecánica.................................................................... 39 6.8.1 Correa dentada........................................................................ 39 6.8.2 Tipos de correas dentadas ....................................................... 39 6.8.3 Rodamientos ........................................................................... 40 6.8.4 Tipos de rodamientos según la geometría ................................. 40 6.8.5 Tipos de rodamientos según la carga que reciben...................... 41 6.8.6 Tipos de rodamientos según el movimiento ............................... 41 6.9 Arduino ......................................................................................... 41 6.10 Filamento caliente de Nicromo ..................................................... 42 6.11 Poliestireno expandido (EPS) ...................................................... 44 6.12 Propiedades del poliestireno expandido (EPS).............................. 45 6.13 Vigas y esfuerzos de flexión ........................................................ 46 6.14 Esfuerzo..................................................................................... 47 6.15 Deflexión en vigas....................................................................... 47 6.16 Coeficiente de seguridad ............................................................. 48 6.17 Resortes, Ley de Hooke y deflexión en resortes............................ 48 6.18 Vida útil de un rodamiento (Índice L10)......................................... 49 6.19 Metodología APTE ...................................................................... 49 6.20 Matriz QFD ................................................................................. 50 7. SELECCIÓN DE LOS ELEMENTOS QUE CONFORMAN LA MÁQUINA..51 7.1 Diagrama de sistemas .................................................................... 51 7.2 Selección de los elementos utilizando la metodología APTE ............. 51 8. DISEÑO DEL SISTEMA MECÁNICO .....................................................57 8.1 Diseño conceptual.......................................................................... 57 8.2 Consideraciones para el diseño ...................................................... 62 8.3 Componentes mecánicos por diseñar .............................................. 63 8.3.1 Soportes de los eslabones:....................................................... 63 8.3.2 Placa para base de carro horizontal: ......................................... 65 8.3.3 Placa para techo de carro horizontal: ........................................ 67 8.3.4 Placa del carro vertical: ............................................................ 68 8.3.5 Mecanismo telescópico: ........................................................... 70 8.3.6 Guías verticales: ...................................................................... 73 8.3.7 Guías horizontales: .................................................................. 75 8.3.8 Soportes para guías horizontales: ............................................. 77 8.3.9 Mecanismo de sujeción del filamento: ....................................... 78 8.3.10 Determinación de la fuerza de corte: ...................................... 81 8.4 Análisis dinámico del ensamblaje .................................................... 82 8.5 Simulación de elementos finitos ...................................................... 83 8.5.1 Geometría de la simulación ...................................................... 83 8.5.2 Condiciones de frontera ........................................................... 83 8.5.3 Malla de la simulación .............................................................. 86 8.5.4 Configuración de la solución ..................................................... 88 8.5.5 Resultados obtenidos ............................................................... 90 8.6 Componentes mecánicos por seleccionar ........................................ 92 8.6.1 Rodamientos: .......................................................................... 92 15 8.6.2 Acoples de barras: ................................................................... 95 8.6.3 Motores y piñones:................................................................... 96 8.6.4 Correa dentada: ......................................................................101 9. DIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA DE CONTROL Y POTENCIA ..... 103 9.1 Alimentación del motor MOLON .....................................................104 9.2 Driver TB6600 ..............................................................................104 9.3 Fuente reguladora de voltaje LRS-100-12.......................................105 9.4 Sensores finales de carrera ...........................................................106 9.5 Transformador ..............................................................................106 9.6 Alimentación filamento de nicromo .................................................107 9.7 Rectificador, filtro y transistor .........................................................109 9.8 Pantalla LCD ................................................................................111 10. ALGORITMO DE CONTROL E INTERPRETACIÓN.............................. 112 11. LISTADO DE MATERIALES ................................................................ 114 12. CONSTRUCCION Y VALIDACION DE LA MÁQUINA ........................... 115 11.1 Construcción del sistema mecánico ............................................115 11.2 Montaje del sistema de potencia y control ...................................135 11.3 Preparación y programación de Jedicut .......................................137 11.4 Proceso de validación ................................................................143 11.5 Informe de Troubleshooting ........................................................148 13. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ......................................... 150 12.1 Conclusiones .............................................................................150 12.2 Recomendaciones .....................................................................150 14. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................... 152 15. WEBGRAFÍA ...................................................................................... 155 16. ANEXOS ............................................................................................ 157spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.language.isospaspa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/*
dc.titleDiseño y construcción de una máquina CNC para el corte de piezas de aeromodelos en poliestireno expandidospa
dc.title.translatedDesign and construction of a CNC machine for cutting expanded polystyrene model aircraft partsspa
dc.degree.nameIngeniero Mecatrónicospa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.rights.localAbierto (Texto Completo)spa
dc.publisher.facultyFacultad Ingenieríaspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería Mecatrónicaspa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.localTrabajo de Gradospa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.subject.keywordsMechatroniceng
dc.subject.keywordsParts cuttingeng
dc.subject.keywordsExpanded polystyreneeng
dc.subject.keywordsMathematical modelseng
dc.subject.keywordsMachine designeng
dc.subject.keywordsAeronautical sportseng
dc.subject.keywordsAeromodellingeng
dc.subject.keywordsModel controleng
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.type.hasversioninfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.accessrightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2spa
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dc.contributor.cvlacRoa Prada, Sebastián [0000295523]*
dc.contributor.googlescholarRoa Prada, Sebastián [xXcp5HcAAAAJ]*
dc.contributor.orcidRoa Prada, Sebastián [0000-0002-1079-9798]*
dc.contributor.scopusRoa Prada, Sebastián [24333336800]*
dc.contributor.researchgateRoa Prada, Sebastián [Sebastian_Roa-Prada]*
dc.subject.lembMecatrónicaspa
dc.subject.lembModelos matemáticosspa
dc.subject.lembDiseño de máquinasspa
dc.subject.lembDeportes aeronáuticosspa
dc.subject.lembControl modelospa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.unab.edu.cospa
dc.description.abstractenglishModel airplanes are a sport and form of entertainment whose objective is to design and build model airplanes, reduced-scale unmanned aircraft or replicas of existing ones, in addition to making them fly and acquiring the practice of flying with them. The use of CNC machines to cut the parts that make up these model aircraft is an advantage for the production companies dedicated to their production and marketing. The purpose of this project is the design and construction of a machine for cutting model airplane parts in expanded polystyrene to be used in the creation or repair of these. It will be developed in several stages: first, an investigation of the possible solutions for the design of the system will be carried out according to its characteristics, the displacement, the cutting method and the instrumentation, taking into account the customer's specifications. Then the CAD system will be modeled, the plans of the parts necessary for its construction will be obtained, the behavior of the model will be simulated, and the results will be compared with the CAD model. Subsequently, the materials, actuators and sensors will be selected to carry out the assembly and, finally, the construction and validation of the machine will be carried out, cutting a piece defined by the client and evaluating the result of this.eng
dc.subject.proposalCorte de piezasspa
dc.subject.proposalPoliestireno expandidospa
dc.subject.proposalAeromodelismospa
dc.type.redcolhttp://purl.org/redcol/resource_type/TP
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa


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