Projeto de fresadora CNC com plataforma livre arduino

Abstract

Este trabalho consiste na criação de um protótipo de fresadora controlada por Comando Numérico Computadorizado (CNC), buscando minimizar a tolerância de erros assim como atender objetivos como baixo custo de manufatura e construir um programa de livre acesso que possa facilitar o trabalho de usinagem. A fim de atender a estes objetivos, o trabalho foi dividido em 3 partes: projeto mecânico, projeto elétrico e projeto de software. A respeito do projeto mecânico, foi realizada a construção da estrutura mecânica da máquina através de processos de dobra e corte de chapas de aço, bem como processos de soldagem. Além disso, foi realizada a seleção de elementos de máquinas visando à otimização de custos e qualidade. Para o projeto elétrico, foram escolhidos motores de passo controlados por drivers PWM com micropasso. O firmware utilizado no Arduino é o Grbl, o interpretador de comandos de código aberto mais utilizado em projetos DIY (do it yourself), o qual se comunica com o Gstudio, um software que foi desenvolvido para fazer a interface com o usuário. O Gstudio permite a criação de desenhos, alteração do código G, e visualização em tempo real do funcionamento da máquina. Os resultados obtidos se mostraram satisfatórios, pois o protótipo funcionou de acordo com as características desejadas de minimização das tolerâncias e facilidade de operação.

This work presents the project of a milling machine prototype with Computer Numerical Control (CNC), with the goal to ally the low cost open platform Arduino with good precision, as well as user interface software to facilitate work machining. To meet these goals the work was divided on mechanical, electrical design and software project. The mechanical project aimed to use processes of bending and cutting of steel plates, and welding process for the main structure, and a careful selection of machine elements for optimizing cost and quality. The electrical project was based on stepper motors and use of PWM micro stepping drivers. As a user interface software, was developed a PC program with features like drawing, code alteration, and real-time machine monitoring, which communicates with the Arduino firmware. The firmware used is the Grbl, the most used G code interpreted in the DIY (do it yourself). The results were satisfactory as the prototype operated and matched the tolerance requirements and the software obtained a software interface to firmware in already well distributed control Grbl.