DEVELOPMENT OF A CNC MICRO-LATHE FOR BONE MICROIMPLANTS DESARROLLO DE UN MICROTORNO CNC PARA MICROIMPLANTES DE HUESO DESENVOLVIMENTO DE UM MICROTORNO CNC PARA MICROIMPLANTES DE OSSO

• Main Authors: Daniel A. Rangel, Fabio A. Rojas, Néstor A. Arteaga
• Format: Article
• Language: English
• Published: Universidad EIA 2011-06-01
• Series: Revista EIA
• Subjects: Máquina-herramienta; micromecanizado; microimplantes; control numérico; Máquina-ferramenta; microusinagem; controle numérico; Machine tool; micromachining; microimplants; numerical control
• Online Access: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1794-12372011000100010

This paper evaluates the development of a CNC micro-lathe concept, continuing with the research in the development of machine tool prototypes by LATEMM. A micromachining center developed in 2004-2005 at Universidad de los Andes was studied, and based on the results obtained, a new prototype was proposed. The motivation behind the design and construction of this machine tool was to achieve higher precision in the machining process compared with conventional turning produced in macro machine tools. A machine, with spindle rotation speed up to 300 000 rpm was achieved, the cutting tool moves in two axes through step motors connected to worm gear reductions, thus resolution of 1µm is achieved. The interpolator was programmed based on DDA integration. The machine was set under a stereoscope to visualize the machining operations with zoom up to 30X. Micromachining was reached adopting NC control and it was possible to characterize micro-turned cortical bone samples.<br>Este artículo evalúa el desarrollo de un concepto de microtorno CNC, siguiendo la línea de investigación en el desarrollo de prototipos de máquinas-herramientas por parte del LATEMM. Se estudió un centro de micromecanizado desarrollado en 2004-2005 en la Universidad de los Andes y con base en los resultados obtenidos se propuso un nuevo prototipo. La motivación detrás del diseño y la construcción de esta micromáquina herramienta era alcanzar mayor precisión en el mecanizado en comparación con el torneado convencional producido en máquinas-herramientas de tamaño macro. Se logró una máquina que alcanzó una velocidad de rotación de hasta 300.000 rpm en el husillo, la herramienta de corte se mueve en dos ejes a través de motores de paso conectados a sistemas de reducción sinfín-corona con lo que se logra una resolución de 1µm, además se programó interpolación basada en integración DDA. La máquina fue montada bajo un estereoscopio para visualizar las operaciones de maquinado con una ampliación de hasta 30X. Se produjo micromecanizado adoptando control NC y fue posible caracterizar muestras microtorneadas de hueso cortical.<br>Este artigo avalia o desenvolvimento de um conceito de microtorno CNC, seguindo a linha de pesquisa no desenvolvimento de protótipos de máquinas-ferramentas por parte do LATEMM. Estudou-se um centro de microusinagem desenvolvido em 2004-2005 na Universidad de los Andes e com base nos resultados obtidos propôs-se um novo protótipo. A motivação por trás do desenho e a construção desta micromáquina-ferramenta era atingir maior precisão na usinagem em comparação com o torneado convencional produzido em máquinas-ferramentas de tamanho macro. Conseguiu-se uma máquina que atingiu uma velocidade de rotação de até 300000 rpm no fuso, a ferramenta de corte se move em dois eixos através de motores de passo ligados a sistemas de redução sem-fim/coroa com o que se consegue uma resolução de 1µm, ademais se programou interpolação baseada em integração DDA. A máquina foi montada baixo um estereoscópio para visualizar as operações de usinagem com uma ampliação de até 30X. Produziu-se microusinagem adotando controle NC e foi possível caraterizar mostras microtorneadas de osso cortical.