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Revista Científica y Académica. Vol. 4, No. 2, Abril, Junio Año 2024
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA MÁQUINA CNC
ROUTER ARTESANAL PARA ELABORAR EL RUTEADO
DE LAS PISTAS DE LAS PLACAS PCB
Design and Construction of a Handmade CNC Router
Machine to Route the Tracks of the PCB Boards
Javier Edison Malte M
Instituto Superior Tecnológico Simón Bolívar, Ecuador
Wilson Nelson Potes Duque
Instituto Superior Tecnológico Simón Bolívar, Ecuador
Klever Hernaldo Tigua Chancay
Instituto Superior Tecnológico Simón Bolívar, Ecuador
Israel Antonio Orozco Manobanda
Instituto Superior Tecnológico Simón Bolívar, Ecuador
Victor Hugo Coloma C.
Instituto Superior Tecnológico Simón Bolívar, Ecuador
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Revista Científica y Académica. Vol. 4, No. 2, Abril, Junio Año 2024
DOI: https://doi.org/10.61384/r.c.a..v4i2.311
Diseño y Construcción de una Máquina CNC Router Artesanal
para Elaborar el Ruteado de las Pistas de las Placas PCB
Javier Edison Malte M
j_malte@istsb.edu.ec
Instituto Superior Tecnológico Simón Bolívar
Guayaquil – Ecuador
Wilson Nelson Potes Duque
w_potes@istsb.edu.ec
Instituto Superior Tecnológico Simón Bolívar
Guayaquil – Ecuador
Klever Hernaldo Tigua Chancay
k_tigua@istsb.edu.ec
Instituto Superior Tecnológico Simón Bolívar
Guayaquil – Ecuador
Israel Antonio Orozco Manobanda
i_orozco@istsb.edu.ec
Instituto Superior Tecnológico Simón Bolívar
Guayaquil – Ecuador
Victor Hugo Coloma C.
v_coloma@istsb.edu.ec
Instituto Superior Tecnológico Simón Bolívar
Guayaquil – Ecuador
RESUMEN
El presente proyecto se enfoca en el diseño y la construcción de una máquina CNC artesanal
(Control Numérico Computarizado) para la elaboración del ruteado de las pistas de las placas
PBC (Placa de circuito Impreso), el modelo fue realizado tomando en cuenta diseños anteriores
que ya están disponibles en el mercado, el alcance que tiene el proyecto es poder brindar a los
diferentes laboratorios del ISTSB (Instituto Tecnológico Simón Bolívar) una herramienta con la
cual puedan llevar sus prácticas de mejor manera al contar con placas PCB para distintos tipos
de proyectos y trabajos de forma educativa. Esta máquina permite la elaboración de placas PCB
en un tiempo más corto que el que toma hacerlo de manera manual, de forma que no se
desperdicia material y se obtiene un acabado más óptimo, ya sea para un circuito simple como
para circuitos más complejos, además de reducir la contaminación por cloruro férrico. Se realizo
con materiales reciclables como madera, aluminio y otros materiales que se encontraron en el
instituto, se había reforzado los soportes para permitir el movimiento tridimensional de la
maquina ya que es una de 3 ejes, finalmente para programar los controladores se utilizó una
programación vectorial y software libre.
Palabras clave: Máquina CNC, placas PCB, herramientas, tridimensional, controladores, Diseño
de máquinas, Solidworks
Recibido: 22-mayo-2024 / Aprobado: 25-junio-2024
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Design and Construction of a Handmade CNC Router Machine
to Route the Tracks of the PCB Boards
ABSTRACT
This project focuses on the design and construction of a CNC (Computerized Numerical Control)
machine for the elaboration of the routing of the tracks of the PBC (Printed Circuit Board)
boards, the model was made taking into account previous designs that already are available on
the market, the scope of the project is to be able to provide the different laboratories of the
ISTSB (Instituto Tecnológico Simón Bolívar) with a tool with which they can carry out their
practices in a better way by having PCB boards for different types of projects and educational
work. This machine allows the production of PCB boards in a shorter time than it takes to do it
manually, so that no material is wasted and a more optimal finish is obtained, whether for a
simple circuit or for more complex circuits, in addition. to reduce contamination by ferric
chloride. It was made with recyclable materials such as wood, aluminum and other materials
found at the institute. The supports had been reinforced to allow three-dimensional movement
of the machine since it is a 3-axis machine. Finally, vector programming was used to program
the controllers. and free software.
Keywords: CNC Machine, PCB, tools, tridimensional, controllers, Desing of machine, SolidWorks
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INTRODUCCIÓN
En el ámbito de la educación tecnológica, el diseño y construcción de un Router CNC artesanal
representa una oportunidad única para los estudiantes de explorar conceptos de ingeniería, que
tiene como objetivo explorar métodos teóricos y técnicos para el diseño, construcción,
ensamblaje y pruebas de sistemas electromecánicos de máquinas fresadoras CNC.(Siloriya,
2023).
Esta investigación no solo fomenta la creatividad y el pensamiento crítico, sino que también
brinda a los estudiantes la oportunidad de adquirir habilidades prácticas en el campo de la
construcción y desarrollo de estas herramientas de control numérico, para esto es necesario
incorporar conceptos de diseño de máquinas, programas de diseño asistido por computadora
(CAD) que trabajen con este tipo de tecnología ya que la industria evoluciona continuamente
alcanzando niveles de la Industria 4.0 en donde la mayor parte de las operaciones se realizan de
manera automatizada y en tiempos cada vez más cortos brindando de esa manera eficiencia y
operatividad a cada uno de los procesos según(Mora-Sánchez & Guerrero-Marín, 2020, p. 18)
Partiendo del concepto básico de lo que representa una CNC “Se define como un sistema
controlado numéricamente como una máquina o proceso controlado por ser un programa”(UPS
- TTS1108.pdf, s/f).
La maquinas CNC (control numérico por computadora) son herramientas que operan la forma
deseada del producto y son controladas por un programa controlado por computadora que
utiliza códigos alfanuméricos específicos con números de código de datos, letras y símbolos(Ali
y Mohsin - 2021 - Design and Fabrication of 3-Axes Mini CNC Milling .pdf, s/f)
En general este tipo de sistemas, independientemente el tipo con el que se trabaje se los han
desarrollado de manera paralela con un software de CNC propio de este tipo de maquinaria, el
cual identifica las diferentes órdenes de movimiento para cada uno de los ejes (X,Y,Z)(Herrera
et al., s/f-a, p. 1)
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Revista Científica y Académica. Vol. 4, No. 2, Abril, Junio Año 2024
La electrónica de la maquina Router CNC artesanal incluye controladores de motores paso a
paso, fuentes de alimentación, placas de control y cableado. Se pueden utilizar controladores
de código abierto como Arduino este sistema más amigable con el operario, eliminando y/o
sustituyendo la programación CNC, que en general resulta bastante tediosa y complicada, por
un algoritmo que automatice los movimientos requeridos, y calcule las trayectorias basándose
únicamente en una imagen según(Herrera et al., s/f-b)
El mecanizado CNC es más eficiente y eficaz que el mecanizado convencional, ya que permite
mecanizar mayor cantidad de piezas en el menor tiempo posible, lo cual contribuye al aumento
de la producción en el diseño industrial según(Full Text PDF, s/f)
Las máquinas CNC están siendo usadas de manera amplia debido a la incorporación de la
automatización en la industria, de esta manera es necesario que los técnicos de distintas áreas
tengan conocimiento sobre este tipo de máquina, la implementación de una máquina CNC
artesanal ayudará a los estudiantes a desarrollar circuitos más complejos con el fin de poder
entender mejor el funcionamiento de un equipo a nivel industrial (Mora-Sánchez & Guerrero-
Marín, 2020, p. 18)
Esta investigación requiere la integración de varias diciplinas como son la parte mecánica que se
encarga del diseño construcción y montaje de los elementos mecánicos y la estructura base, la
diciplina eléctrica y electrónica que se encarga de la parte de control y programación y de
software para lograr un funcionamiento preciso y eficiente. Según García et al. (2021), el diseño
de la maquina CNC artesanal puede adaptarse a diferentes niveles de complejidad, desde
proyectos básicos para principiantes hasta sistemas más avanzados para estudiantes con
experiencia en ingeniería y fabricación.
La máquina CNC artesanal ofrece numerosas aplicaciones educativas en el aula, permitiendo a
los estudiantes explorar conceptos de diseño asistido por computadora (CAD), fabricación digital
y control numérico Según López y Martínez (2020), esta investigación brinda a los estudiantes la
oportunidad de desarrollar habilidades en programación, electrónica y mecánica, así como de
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comprender los principios fundamentales de la automatización y la robótica. Además, la
maquina CNC artesanal puede utilizarse para la creación de prototipos, maquetas y proyectos
interdisciplinarios que integran diferentes áreas del conocimiento. Finalmente se hablará de las
ventajas y desventajas que presenta una maquina CNC (González Curay & Rodríguez Velasteguí,
2022, pág. 45). Automatización flexible, Mayor velocidad de producción, Mejora en la precisión.
Las desventajas más importantes son las siguientes: Elevado costo de la máquina., Alto costo de
mantenimiento, Necesidad de programar de forma correcta.
En resumen, el diseño de una maquina CNC artesanal en el ámbito educativo representa una
oportunidad única para fomentar la creatividad, el aprendizaje práctico y el desarrollo de
habilidades tecnológicas en los estudiantes. A medida que la tecnología avanza y la fabricación
digital se vuelve más accesible, proyectos como este ofrecen una plataforma para la innovación
y la exploración en el aula. Con el apoyo adecuado y la integración en el currículo educativo, la
maquina CNC artesanal puede convertirse en una herramienta poderosa para inspirar a la
próxima generación de innovadores y creadores.
Por otra parte, está la elaboración de placas PCB que por sus siglas en inglés (Printed Circuit
Board) significa placa de circuito impreso, en donde se alojarán componentes mecánicos y
eléctricos el cual darán las instrucciones para accionar un mecanismo mucho más grande en
cuanto a fuerza y potencia.
En épocas anteriores se elaboraban las placas PCB de forma artesanal teniendo como uno de
sus principales componentes es el cloruro de aluminio (FeCl3), este componente genera un
riesgo para la salud sin embargo genera una fuente de contaminación esto hizo que el
procedimiento cambie incorporando de la máquina CNC como herramienta para el ruteado que
se realiza de manera digital de esa forma se omite el cloruro de aluminio y además se lo realiza
en menor tiempo(La historia de los PCBs| Fineline Global, 2021, p. 1)
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La elaboración de las placas PCB de forma automática permite reducir costos y tiempo además
permite hacer un ruteado más preciso llegando alcanzar hasta una precisión de 0.2 mm como
menciona (Carrión Paladines y otros, 2021, págs. 2495-2497).
MATERIALES Y MÉTODOS
El tipo de metodología utilizada en esta investigación fue experimental la cual se divide en dos
partes: mecánica y eléctrica, la investigación que se centra en la manipulación controlada de
variables independientes para observar los efectos que tienen sobre las variables dependientes,
con el propósito de establecer relaciones causales entre ellas, si bien se partió de algunos
modelos ya existentes para el diseño y posterior fabricación de la máquina router CNC artesanal
La máquina CNC utiliza un motor paso a paso para mover una herramienta de grabado en tres
ejes, lo que permite obtener resultados precisos y homogéneos tal como menciona (Bangse
et al., 2020)
El diseño y construcción de una máquina router CNC artesanal involucra varios componentes
clave, incluyendo la estructura de soporte, el sistema de movimiento, el sistema de control y la
herramienta de corte. La estructura de soporte debe ser robusta y estable para soportar los
esfuerzos de corte. El sistema de movimiento se compone de motores paso a paso, husillos de
bolas y sistemas de transmisión como correas o cadenas que permiten el desplazamiento
preciso de los ejes. El sistema de control utiliza una tarjeta electrónica, como Arduino o
Raspberry Pi, que interpreta las instrucciones de diseño CAD/CAM y controla los motores. La
herramienta de corte típicamente es un router manual o una fresadora de alta velocidad que
realiza el mecanizado de los materiales.
El proceso de fabricación de la maquina se lleva a cabo de manera eficiente y metódica, con un
enfoque en la precisión y la calidad en cada etapa de fabricación. Se realizan ajustes y
modificaciones según la necesidad para optimizar el rendimiento y la funcionalidad de la
máquina CNC, garantizando que cumpla con los estándares requeridos para su aplicación.
(Sánchez et al., 2013)
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El proceso de montaje la máquina router cnc, se realiza algunas operaciones a fin de dar forma
a diferentes piezas y soportes que darán estabilidad al prototipo y determinarían su
funcionalidad, durante este proceso de fabricación, se emplearon técnicas precisas de corte y
modelado para garantizar la calidad y precisión de las piezas producidas. La utilización de
programas enfocados en la creación de diseños y la unión de los elementos mecánicos, eléctricos
y de control, crean sistemas útiles e inteligentes para una mejor relación hombre – máquina
segun(Francisco - RÍO SANTIAGO 4-17 Y RIO CURARAI.pdf, s/f)
Parámetros de Diseño de la Maquina Router CNC Artesanal
Para el diseño se debe analizar varios aspectos por ejemplo qué trabajos se va realizar en la
máquina CNCs artesanal, uno de ellos es el espacio de trabajo para este caso se considera los
siguientes datos:
Desplazamiento eje X: 30 cm
Desplazamiento eje Y: 30 cm
Desplazamiento eje Z: 5 cm
Los datos que se consideran los datos técnicos del Dremell, las propiedades de los materiales a
maquinar (madera, mdf y acrílicos), las propiedades mecánicas de los materiales que componen
los sistemas XYZ
La estructura lateral es elaborada con madera debido al alto costo que tiene las placas de
aluminio, es crucial destacar que, al trabajar con madera en la construcción de la maquina router
CNC artesanal, se considera su resistencia mecánica como un factor determinante, se establece
un valor referencial para esta resistencia, tomando como límite inferior el valor de 18 N/mm². ,
el parámetro fundamental al que se hace referencia en el diseño y selección de materiales para
la construcción de la máquina CNC es la resistencia mecánica. La potencia requerida es un factor
es crucial para garantizar la durabilidad y la integridad estructural de la máquina durante su
funcionamiento(de - MANUAL DE PROGRAMACIÓN Y USO DE UN TORNO CNC.pdf, s/f)
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Es fundamental considerar varios parámetros importantes, entre los cuales se destacan la
velocidad de corte y el avance de la herramienta, especialmente al trabajar con diferentes tipos
de materiales, estos parámetros tienen un impacto significativo en la calidad del corte, la
eficiencia del proceso y la vida útil de las herramientas de corte, a continuación, con ayuda de
la tabla 1 se detallan estos aspectos para el corte del material se considera la velocidad de corte,
el avance de la herramienta para distintos materiales.
Es muy importante considerar los puntos de referencia ya que estos deben estar bien definidos
por el constructor como menciona a continuación:
Cero máquina o punto de origen de la máquina. Es fijado por el constructor como el origen del
sistema de coordenadas de la máquina. Cero pieza o punto de origen de la pieza. Es el punto de
origen que se fija para la programación de las medidas de la pieza, puede ser elegido libremente
por el programador y su referencia con el cero máquina se fija mediante el decalaje de
origen(Fagor-CNC-8037-Programming-Manual-Spanish1.pdf, s/f)
Para realizar un trabajo con herramienta en una máquina CNC, se necesita considerar varios
datos y parámetros clave para garantizar resultados óptimos. A continuación, en la tabla se
detallan.
Tabla 1 Datos para el fresado con herramienta
Ítem
Descripción
Parámetro
s
Unidad
Valor
1
Diámetro fresa
d
mm
3
2
Velocidad del husillo
n
rpm
10.000
3
Número de dientes fresa
Piezas
1
4
Avance por diente
mm
0.18
5
Profundidad de corte radial
r
mm
3
6
Profundidad de corte axial
x
mm
1
7
Fuerza específica de corte para un
espesor medio de viruta 1mm
1
/2
1.600
8
Factor de corrección o compensación del
grosor de la viruta
0.18
Nota: https://www.tecnocorte.com/blog/fresadora-cnc-calcular-velocidad-de-corte-y-de-avance/
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Para el proceso de Diseño mecánico se considera los siguientes datos:
Tabla 2 Parámetros iniciales de diseño
Ítem
Descripción
Parámetros
Unidad
Valor
1
Velocidad de
corte
Vc
mm/min
94.25
2
Velocidad de
avance
Vf
Mm/min
900
3
Espesor de
viruta
Hm
mm
0.057
4
Fuerza de corte
especifica
Kc
N/mm
2837.56
5
Par de torsión
T
N*m
0.0881 N*m
6
Potencia
requerida
Pot
W
0.127 W
Nota: https://www.tecnocorte.com/blog/fresadora-cnc-calcular-velocidad-de-corte-y-de-avance/
Diseño del Eje Vertical
La carga se aplica en la misma dirección del movimiento, es decir, en sentido vertical, es
necesario aplicar ecuaciones específicas para calcular las cargas en los rodamientos. Estas
ecuaciones son fundamentales para determinar la capacidad de carga que deben soportar y
garantizar su funcionamiento adecuado en condiciones de trabajo.
Al considerar estas ecuaciones y el gráfico de relación carga-rodamiento, se puede diseñar y
dimensionar el sistema de manera óptima, garantizando que los rodamientos sean capaces de
soportar las cargas esperadas sin comprometer la precisión ni la fiabilidad del movimiento en el
eje Z de la máquina CNC.
Figura 1 Configuración de carga aplicada eje vertical carga – rodamiento
Fuente: Catálogo de movimiento lineal Techno pág. 22
P á g i n a 1647
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(Techno Linear Motion Products - Load Bearing Mechanisms H834-22, s/f)
El valor del peso de la herramienta es de 0,55kg, este dato es de gran utilidad para la aplicación
de la siguiente ecuación:
161.7 N, , Re1 = 110 mm, Re2 = 60 mm, Re3 = 35 mm,
Re4 = 0 mm
,
,
Cálculo y selección del eje guía eje Z
El eje guía en el eje Z del carro portaherramientas asegura la estabilidad y el rendimiento de la
máquina CNC, para asegurar que pueda soportar las cargas especificadas de 29.70N, por lo
tanto, es necesario realizar un análisis detallado utilizando herramientas como el diagrama de
fuerza cortante y momento flector, con el uso de simuladores como MdSolid se facilita este
análisis al permitir visualizar y calcular las fuerzas y momentos resultantes en el eje.
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Revista Científica y Académica. Vol. 4, No. 2, Abril, Junio Año 2024
Figura 2 Diagrama de fuerza a velocidad constante
Nota: Elaboración propia
Como se puede apreciar el momento máximo obtenido 618, 37N.mm, se realiza el análisis con
un acero A36 cuyo límite de fluencia mínimo de Sy = 250 Mpa
,
,
,
Tomando en cuenta el análisis del diagrama Fuerza cortante y momento flector donde se obtuvo
un valor 618, 37N.mm para el momento flector.
,
,
,
Para calcular el diámetro requerido se utiliza la siguiente ecuación:
,
,
,
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Cálculo del Sistema Horizontal
El diseño y cálculo del sistema del eje horizontal
Figura 3 Diagrama de fuerzas a velocidad constante
Fuente: Novoa Gerardo
Se utiliza las mismas fórmulas que se utilizaron en el eje vertical de cálculo de cargas tomadas
del manual (techno-isel.com), para manejar la simbología se cambia la letra P por F para evitar
confusiones.
,
,
,
Reemplazando los datos en las anteriores fórmulas para obtener las F3, F4
,
,
Figura 4 Diagrama de cuerpo libre soportes
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Nota: Elaboración propia
Como se puede apreciar el momento máximo obtenido 6650, 86N.mm, se realiza el análisis con
Aluminio y se toma el límite de fluencia mínimo de Sy = 180 Mpa
,
,
,
Tomando en cuenta el análisis del diagrama Fuerza cortante y momento flector donde se obtuvo
un valor 618, 37N.mm para el momento flector.
,
,
,
Para calcular el diámetro requerido se utiliza la siguiente ecuación:
,
,
,
Control Matemático Controlado por Computadora (CNC)
El sistema CNC, que ha transformado de manera profunda la industria, se caracteriza por su
control automático, preciso y constante del movimiento. Esta maquinaria CNC, ya sea en sus
formas más simples o complejas, incluye dos o más direcciones de movimiento, conocidas como
ejes(CNC o control numérico por computadora, 2023, p. 1)
P á g i n a 1651
Revista Científica y Académica. Vol. 4, No. 2, Abril, Junio Año 2024
Para que este movimiento sincronizado sea posible se realiza una interpolación de los ejes de
una máquina herramienta, las primeras CNC tuvieron su origen a principios de los años 50’s en
el IMT (Instituto Tecnológico de Massachusetts), se le atribuye la invención de la primera CNC al
ingeniero John Parsons quién usó las máquinas existentes e introdujo algunas modificaciones
pudiendo pasar una serie de códigos mediante el uso de tarjetas perforadas, de esta manera los
operadores solo tenían que introducir las instrucciones que luego serían leída por la CNC, siendo
así la primera máquina herramienta CNC una fresadora que funcionaba con válvulas de vacío las
cuales podían ser controlada mediante una tarjeta de datos, este tipo de máquina herramienta
representó una total revolución a este tipo de fresadoras.
La mayoría de las maquinas herramientas CNC utilizar un lenguaje de programación establecido
por la Asociación de la Industria Electrónica (EIA) en la década de 1960. El nombre oficial de este
idioma es RS-274D, pero todos se refieren a él como “código G”, el código G como lenguaje de
programación está dedicado especialmente para las máquinas herramienta CNC, ya que esta lee
los códigos, los interpreta y de este modo genera los movimientos u otra tarea como menciona
(Ramos/Hernandez.pdf, s/f, p. 21) El sistema electrónico utilizado en la máquina CNC basada en
microcontrolador fue la fuente de alimentación que se utilizó como fuente de voltaje en
computadoras personales y máquinas CNC. Se utiliza una computadora personal para ejecutar
el software de control(Ginting et al. - 2017 - Implementation 3-Axis CNC Router for Small Scale
I.pdf, s/f)
Figura 5 Componentes del sistema electrónico de la maquina cnc router artesanal
Fuente: Componentes del sistema (mercado libre ecuador)
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Para el movimiento de la maquina CNC router artesanal se utilizaron un microcontrolador
Arduino uno, cnc shield, controlador A4988 y 4 motores paso a paso Nema 17, el
microcontrolador es el cerebro de la maquina se encarga de recibir los datos generados el
programa Universal Gcode sender que proporciona la lógica necesaria para controlar los
motores paso a paso.
Figura 6 Representación del sistema de control del motor paso a paso
Fuente: representación esquemática (Uso de un Arduino CNC Shield V3 • AranaCorp, s/f)
El controlador A4988 tiene la función de controlar los motores estos reciben los datos del
microcontrolador y utiliza para accionar los motores paso a paso, la maquina cnc router utiliza
3 motores ubicados en los ejes X,Y,Z encargados de dar movimiento en cada uno de los ejes.
La fuente de alimentación utilizada es de 12V y 10A para la alimentación de los controladores
de esta manera accionar los motores, mientras que para accionar el husillo se utiliza
alimentación normal de la línea eléctrica del 110V ya que para este proyecto se utiliza un dremel
normal, el mismo que realiza las operaciones de grabado y marcado en los materiales.
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Figura 7 Diagrama de bloques del diseño electrónico de una máquina CNC basada en
microcontrolador con algunos softwares de soporte.
Fuente: Esquema del sistema electrónico(Ginting et al. - 2017 - Implementation 3-Axis CNC Router for Small Scale
I.pdf, s/f)
Como paso inicial para ingresar la imagen a ser ruteada por la maquina se debe vectorizar la
imagen deseada mediante el uso de un programa de código abierto como es el Inkscape es un
programa de software de gráficos vectoriales de código abierto y gratuito, permite a los usuarios
crear y editar gráficos vectoriales de manera flexible
Figura 8 Interfaz del programa Inkscape
Fuente: Propia elaboración
Mediante el uso del software Universal Gcode Sender (UGS) que es una aplicación de software
de código abierto utilizada para enviar comandos G-code a esto se suma la aplicación java-jar
que permite ejecutar las aplicaciones empaquetadas en archivos de este mismo tipo
P á g i n a 1654
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permitiendo que la máquina ejecute la imagen vectorizada para finalizar el proceso se elije un
punto de inicio y se envía la imagen para ser ruteada.
Figura 9 Pantalla de control de la maquina cnc router artesanal
Nota: Elaboración propia pantalla interfaz del programa Universal G code sender
RESULTADOS
El diseño y construcción de una máquina router CNC artesanal es un proyecto que requiere
habilidades técnicas y conocimientos en el uso de software de diseño y control numérico. El
resultado es una máquina que puede mecanizar materiales blandos con una precisión del 90%
pudiendo llegar al 100% pero por temas de tiempo solo se realizaron pruebas del
funcionamiento y emparejamiento con el programa de control de código abierto Universal
Gcode sender cuyo resultado es exitoso.
Tal como se puede verificar en la siguiente figura
Figura 10 Prueba de funcionamiento maquina router CNC artesanal
Nota: Elaboración propia prueba de funcionamiento
P á g i n a 1655
Revista Científica y Académica. Vol. 4, No. 2, Abril, Junio Año 2024
CONCLUSIONES
En conclusión, el diseño y construcción de una máquina router CNC artesanal es un proyecto
que combina tecnología, creatividad, habilidades técnicas y conocimientos en el uso de software
de diseño y control numérico, al ofrecer una experiencia práctica y única, este proyecto ayuda a
los participantes a explorar su creatividad al experimentar con la fabricación digital de manera
fácil y accesible.
La máquina router CNC emerge como una herramienta didáctica invaluable y un recurso de
apoyo para futuros proyectos en el ámbito educativo y profesional motivando el pensamiento
innovador.
Para el ámbito profesional, la máquina router CNC artesanal puede ser utilizada para el
mecanizado y la producción de pequeñas series y desarrollo de productos personalizados con
materiales blandos como inicio y a largo plazo diseñar una máquina que sea capaz de trabajar
con todo tipo de materiales.
En el futuro, se espera que el uso y la popularidad de las maquinas routers CNC artesanales
continúen creciendo e impulsando los avances en la tecnología y la creciente comunidad de
innovadores y entusiastas de la fabricación digital, el diseño mecánico asistido por computadora,
la programación.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Ali y Mohsin—2021—Design and Fabrication of 3-Axes Mini CNC Milling .pdf. (s/f). Recuperado
el 8 de junio de 2024, de
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/1094/1/012005/pdf
Bangse, K., Wibolo, A., & Wiryanta, I. K. E. H. (2020). Design and fabrication of a CNC router
machine for wood engraving. Journal of Physics: Conference Series, 1450, 012094.
https://doi.org/10.1088/1742-6596/1450/1/012094
P á g i n a 1656
Revista Científica y Académica. Vol. 4, No. 2, Abril, Junio Año 2024
CNC o control numérico por computadora: Qué es y cómo funciona. (2023, abril 1).
https://www.mms-mexico.com/articulos/cnc-o-control-numerico-por-computadora-
que-es-y-como-funciona
Content.pdf. (s/f). Recuperado el 8 de junio de 2024, de
https://repositorio.uan.edu.co/server/api/core/bitstreams/dc60725e-ea03-4aa4-b3ac-
b361ec01f59a/content
de—MANUAL DE PROGRAMACIÓN Y USO DE UN TORNO CNC.pdf. (s/f). Recuperado el 8 de junio
de 2024, de https://tecnoedu.com/Download/Manual_CNC_Chileno.pdf
Fagor-CNC-8037-Programming-Manual-Spanish1.pdf. (s/f). Recuperado el 8 de junio de 2024,
de
https://dmscncrouters.com/wp-content/uploads/2016/05/Fagor-CNC-8037-
Programming-Manual-Spanish1.pdf
Francisco—RÍO SANTIAGO 4-17 Y RIO CURARAI.pdf. (s/f). Recuperado el 17 de mayo de 2024,
dehttps://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/7479/1/04%20MEC%20097%2
0TRABAJO%20GRADO.pdf
Full Text PDF. (s/f). Recuperado el 17 de mayo de 2024, de
https://www.journalingeniar.org/index.php/ingeniar/article/download/108/156
Franco Gallegos , L. I., Aguirre Chávez , J. F., Robles Hernández, G. S. I., Montes Mata, K. J., &
Ponce de León, A. C. (2024). Efectos diferenciales del ejercicio aeróbico y el
entrenamiento de fuerza en marcadores biológicos de salud en adultos
mayores. Revista Científica De Salud Y Desarrollo Humano, 5(2), 249–273.
https://doi.org/10.61368/r.s.d.h.v5i2.135
Fernández, A. (2023). The Social Impact of Independent Audiovisual Production in the Age of
social media: A Case Study in Zamora, Ecuador. Revista Veritas De Difusão
Científica, 4(1), 161–180. https://doi.org/10.61616/rvdc.v4i1.42
P á g i n a 1657
Revista Científica y Académica. Vol. 4, No. 2, Abril, Junio Año 2024
Ginting et al. - 2017—Implementation 3-Axis CNC Router for Small Scale I.pdf. (s/f). Recuperado
el 8 de junio de 2024, de https://www.ripublication.com/ijaer17/ijaerv12n17_34.pdf
Herrera, D., Liang, Y., & Sotomayor, N. (s/f-a). Diseño y construcción de una máquina para la
elaboración de circuitos impresos basado en control numérico computarizado.
Herrera, D., Liang, Y., & Sotomayor, N. (s/f-b). Diseño y construcción de una máquina para la
elaboración de circuitos impresos basado en control numérico computarizado.
La historia de los PCBs| Fineline Global. (2021, julio 19).
https://www.fineline-global.com/es/knowledge-centre/the-history-of-printed-circuit-
boards-in-a-nutshell/
Mora-Sánchez, D., & Guerrero-Marín, L. (2020). Industria 4.0: El reto en la ruta hacia las
organizaciones digitales. Estudios de la Gestión: Revista Internacional de
Administración, 8, Article 8. https://doi.org/10.32719/25506641.2020.8.7
Sánchez, C. A. C., Ruíz, J. F. L., & Sánchez, Y. A. Q. (2013). DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA
MÁQUINA CNC QUE REALIZA EL RUTEO DE PISTAS Y EL TALADRADO DE CIRCUITOS
IMPRESOS (PCB) DE MANERA AUTOMÁTICA, UTILIZANDO PROGRAMAS COMO EL
(MACH) Y EL (EAGLE). 2013.
Siloriya, M. (2023). Design and fabrication of 3-axis mini–CNC Milling Machine using Mach3 for
Educational purpose. 4(5).
Techno Linear Motion Products—Load Bearing Mechanisms H834-22. (s/f). ARUM ADVERTISING
ASSOCIATES. Recuperado el 16 de mayo de 2024, de
https://www.techno-isel.com/tic/H834/HTML/H834P019_4.html
UPS - TTS1108.pdf. (s/f). Recuperado el 8 de junio de 2024, de
https://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/23768/1/UPS%20-%20TTS1108.pdf
Uso de un Arduino CNC Shield V3 • AranaCorp. (s/f). Recuperado el 8 de junio de 2024, de
https://www.aranacorp.com/es/uso-de-un-arduino-cnc-shield-v3/
