Manual CNC Router

 

 

 

INTRODUCCIÓN Este manual está diseñado para el diseño de circuitos en las opciones de aplicabilidad que posee el programa antes de enviar a ruteado o fresar a la máquina CNC la cual trabaja ejecuta los vectores con código G, esto es programación para la interfaz utilizada para el funcionamiento de nuestra máquina CNC. El programa Proteus está conformado por dos aplicaciones llamadas Ares e Isis. Para ejecutar el programa necesitamos el programa FlatCAM o ARTCAM estos programas permitirán permitir án preparar los trabajos en código g a ejecutarse en la máquina CNC para hacer las placas de circuito impreso (PCB). Isis  está diseñado para realizar esquemas de circuitos con casi todos los componentes electrónicos que se encuentran actualmente disponibles en el mercado de los circuitos integrados y los componentes pasivos y activos utilizados en las aplicaciones apli caciones electrónicas, además posee una aplicación de simulación que permite comprobar la efectividad de un circuito también permite cargar a los microcontroladores presentes en sus librerías con los programas previamente desarrollados en los programas ensambladores y en los compiladores de Basic según sea el tipo de lenguaje elegido por el programador.

Ares es una aplicación que se usa para situar los componentes utilizados en el esquema realizado en Isis sobre una placa de circuito virtual que luego puede ser impresa en una impresora router pueden luego ser impresos sobre la capa de cobre para luego obtener las pistas de conducción mediante una reacción que extrae el cobre sobrante de la placa de circuito de baquelita. Esta aplicación cuenta con una serie de procesos automatizados que generan acciones de auto ruteo y auto posicionamiento cuando el  proyecto se carga desde Isis, de lo contrario el posicionamiento posic ionamiento y el ruteo debe hacerse manualmente. 1

 

Los componentes se sitúan sobre un área determinada por el programa y desde allí se va estructurando el circuito con los símbolos de los componentes que se van uniendo  por medio de conexiones simples o por medio de buses que generan mayor aprovechamiento del espacio y una mayor capacidad de estructuración de los circuitos. Para empezar, se deben elegir los componentes para situarlos; en Isis hasta generar la PCB automáticamente en Ares, además agregaremos una carga para ver la capacidad de simulación del Isis con un microcontrolador y una serie de leds.

FlatCAM le permite llevar sus diseños a un enrutador CNC. Puede abrir Gerber, Excellon o G-code, editarlo y generar G-Code. El enrutamiento de aislamiento es una de las muchas tareas para las que FlatCAM es perfecto. Es de código abierto, escrito en Proteus y se ejecuta sin problemas en la mayoría de las plataformas.

ArtCam es un programa que realiza grabados artísticos 3D, partiendo de dibujos,  bitmaps o diseños 2D realizados con vectores. El software genera relieves 3D a partir de diseños artísticos 2D, permite la creación de relieves 3D, desde relieves asimétricos más complejos hasta las formas simétricas más simples, utilizando un conjunto de herramientas vectoriales de modelado de relieves de uso sencillo. El programa de control numérico se genera automáticamente a partir parti r de los modelos 3D.

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1.  Elaboración en ISIS  Para verificar el correcto funcionamiento de los elementos y que cumpla los  parámetros establecidos al momento de haberlo diseñado.

   

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Abrirnos el programa ISIS Seleccionamos el archivo guardado y lo ejecutamos

2.  Elaboración del circuito en Isis Pasamos el circuito al software Ares el cual nos permite permi te visualizar una placa de circuito virtual que luego puede ser impresa en una impresora router y simula el circuito en 3D. Donde también visualizaremos el tamaño de la placa y medidas reales.

   

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Abrirnos el programa Ares Seleccionamos el archivo guardado y lo ejecutamos

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3.  Para crear Gerber Files (para las pistas)        

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Primero abrir programa de diseño Abrimos el archivo ya diseñado Damos click en file - export - Gerber Export   Señalamos la casilla del color  que esta la pista de nuestro circuito, señalamos la casilla mirror, también bunch chill holes y también Center …

punch , damos click en Gerber files..

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4.  Para crea archivo DRL (para las perforaciones)         

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Abrimos el archivo ya diseñado. Damos click en file - export   Drill data (Excellon)   Damos click en la casilla Bottom (x-mirroed, Gerber comp.) Seleccionamos en  mm  si lo deseamos o cambiamos a otro sistema de medias.  – 

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Click en OK, guardamos en la misma carpeta del archivo Gerber.

5.  Programa FlatCam para crear código g  

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Click en file en open GERBER (las pistas del circuito) abrimos el archivo que generamos anteriormente Para combertir a código g tenemos que ubicar el archivo en los puntos cero del cartesiano en la opción Offset y tomamos en cuenta que se trabaja en mm. 5

 

 

Abrimos tambien el archivo DRL ( las perforaciones del circuito) para ubicar los puntos encima de las pisas ya que son las perforaciones de la  placa.   Click en Project, señalamos el archivo gerber para configuración de las herramienta (tool)para el ruteado a utilizar util izar que viene siendo el tipo de broca, la cantidad de pasadas (width #passses) para eliminar el material (pueden ser tres pasadas como recomendación) y damos click en la casilla combinar  pasos (pass overlap) y damos click en gererar geometría (Generate Geometry).

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También dentro de las opciones de GERBER OBJECT y en (board cutoul) creamos el bode de la placa para el recorte, determinamos el diámetro de la herramienta de corte (tool dia) como también del margen (margin) y damos click en gererar geometría (Generate Geometry). Esto lo hará al finalizar las l as  pistas y perforaciones. ya se crearon dos archivos el primero    Nos dirigimos a Project y vemos como ya  pertenece a las pistas y el segundo al corte externo.   Damos click en esos archivos y configuramos de igual manera parámetros necesarios como altura de ruteado diámetro de las fresas generamos y se crea el patrón de trabajo de las pistas.

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Click en el otro archivo configuramos los mismos parámetros para el trabajo trabaj o como el tiempo la velocidad de fresado y así se crea el patrón de trabajo de

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corte de la placa.luego de esto se generará dos archivos con la extensión _ cnc. Click en el archivo _cnc y lo exportamos con el nombre que necesitemos y guardamos con la terminación .NGC  Esto lo hacemos para el otro archivo también y así generar el código g.

Una vez que tengamos realizado notaremos que emos creado dos archivos más para generar el archivo de código g y teniendo listo los patrones de trabajo está listo para enviarlos a realizar el ruteado.

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5.  Programa ArtCam para crear código g          

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Verificamos el tamaño del archivo en la l a opción Board Information Exportamos como mapa de bits Deseleccionamos las casillas top cooper, top sik, board Edge. Guardamos ese archivo en una carpeta nueva Abrimos el programa ArtCAm

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Abrimos el archivo guardado o lo exportamos

 

Creamos una mesa de trabajo de acuerdo al tamaño del circuito diseñado

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Damos las medidas adecuadas en el eje x y el eje y del circuito y el alto alt o del material en este caso baquelita.

 

Ubicamos en la esquina de la mesa de trabajo el circuito como punto de origen

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Damos click derecho y desagrupamos las líneas del circuito circuit o

 

Eliminamos las líneas no deseadas a rutear

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Seleccionamos los bordes de las pistas Damos click en tools para definir la herramienta a utilizar Seleccionamos el tipo de broca a utilizar El punto máximo de profundidad

 

Si es para las pistas seleccionamos la cuchilla de 1 mm un ángulo de 20 a 30 grados o si es para perforaciones seleccionaremos la broca de 0.8 mm, también cuanto necesitamos que desbaste con cada una de los materiales.

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Damos click en Now le definimos un nombre para saber si es pistas  perforación o corte total de la baquelita.

 

Guardamos una vez que se realizó todos los pasos para exportarlos ex portarlos a código g.tap para posteriormente abrirlos en el software GRBL CONTROL.

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6.  Proceso de ejecución de trabajo (para ejecutar el ruteado del circuito ci rcuito pcb)        

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Abrimos el programa GRBL CONTROL  Click en file open (abrimos los archivos . NGC creadoas anteriormente) Seleccionamos el archivo de las pistas y lo enviamos a imprimir Repetimos el procedimiento de igual manaera para las perforaciones de la  placa como también para el corte de la placa.

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En el software del programa nos encontraremos con herramientas, las cuales  permiten direccionar el punto origen del trabajo de la máquina CNC en sus tres ejes x-y-z, como tambien las revoluciones del motor de corriente continua en el cual va la broca para rutear, rute ar, contamos con botones de opción de bloqueo de ajustes y bloqueo en el punto origen.

 

En la ventana inferior podremos encontrar el archivo ar chivo con las direcciones por donde va a pasar de acuerdo al diseño de las pistas diseñadas diseñadas para el router de nuestra máquina CNC

 

En la ventana inferior podremos encontrar el archivo ar chivo con las direcciones por donde va a pasar de acuerdo al diseño de las perforaciones diseñadas para el router de nuestra máquina CNC

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7.  Posicionamiento de la máquina CNC en el punto cero  

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Se debe maniobrar cuidadosamente los ejes de la máquina hasta llegar al origen del punto de partida de las coordenadas que se s e muestran en la ventana de trabajo.  El procedimiento del ítem de arriba se lo puede hacer de igual manera con el software GRBL ya que está diseñado para ello.   Luego de eso con el software estableceremos el punto cero tanto de los ejes de partida.

Para enviarlo a ejecutar el proceso de routeado debemos dar click en el botón SEND.  Los botones ABORT  y PAUSE  del software permitirán el frenado de la máquina para una verificación del perfecto acabado. El botón OPEN permitirá abrir archivos guardados en código g.

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