Developing a juicer prototype model requires a precise CNC machining process to validate design rationality, test component fit (Z.B., Klingenbaugruppe, juice flow paths), and evaluate user-centric details (Z.B., non-slip base, button layout). Unlike large appliances, juicers have compact, multi-functional structures—from transparent juice cups to wear-resistant transmission parts—that demand tailored machining strategies. In diesem Leitfaden wird der gesamte Arbeitsablauf erläutert, vom Vorentwurf bis zur Endmontage, mit Schlüsselparametern, Materialauswahl, und praktische Tipps für den erfolgreichen Prototypenbau.
1. Vorläufige Vorbereitung: Legen Sie den Grundstein für die Bearbeitung
Der Erfolg der CNC-Bearbeitung beginnt mit einer gründlichen Vorbereitung, inklusive 3D-Modellierung, Materialauswahl, und Ausrüstungs-/Werkzeugbereitschaft. Diese Phase stellt sicher, dass der nachfolgende Prozess Nacharbeiten vermeidet und die Designziele erfüllt.
(1) 3D Modellierung: Definieren Sie die Struktur des Entsafters mit Präzision
Verwenden Sie professionelle CAD -Software (Z.B., Solidworks, Und, Schmecken) um ein detailliertes 3D-Modell zu erstellen, das alle kritischen Komponenten abdeckt. Das Modell muss ein ausgewogenes ästhetisches Design aufweisen, Funktionslogik, und Machbarkeit der Bearbeitung.
| Komponentenkategorie | Wichtige Designdetails | Präzisionsanforderungen | Zweck |
| Hauptteil (Hülse) | Streamlined contour, non-slip base (groove depth 2mm), button mounting holes (Φ8mm) | Shell dimensional error ±0.2mm; hole position tolerance ±0.1mm | Ensure structural stability; fit control buttons and power components |
| Juice Cup (Transparent) | Inner cavity volume (Z.B., 500mL), feeding port (Φ50mm), juice outlet (Φ15mm) | Cavity roundness error ≤0.1mm; wall thickness uniformity ±0.05mm | Ensure smooth juice flow; avoid leakage at connections |
| Tool Holder & Übertragsteile | Blade mounting slot (depth 5mm), gear cavity (for POM gears), motor fixing holes | Slot depth tolerance ±0.05mm; gear cavity clearance 0.1mm | Rotierende Teile montieren; sorgen für einen reibungslosen Klingenbetrieb |
Tipps zur Modelloptimierung:
- Komponentenaufteilung: Geteilte integrierte Strukturen (Z.B., Körbchenkörper + Deckel) in unabhängige Teile zerlegen, um Werkzeugbeeinträchtigungen zu vermeiden. Zum Beispiel, Bearbeiten Sie den Saftbecher und seinen Deckel separat, dann mit einem Dichtring zusammenbauen.
- Prozessmarkierung: Beschriften Sie kritische Funktionen (Z.B., “Innenwand des Saftbechers polieren”) und Referenzdaten (Z.B., Basisboden als Ursprung) zur Anleitung der CNC-Programmierung.
- Interferenzprüfung: Verwenden Sie eine Software, um die Klingenrotation und den Saftfluss zu simulieren. Stellen Sie sicher, dass zwischen Klinge und Becherwand ein Abstand von 0,5 mm besteht, um Reibung zu vermeiden.
(2) Materialauswahl: Passen Sie die Leistung an die Komponentenrollen an
Entsafter-Komponenten haben unterschiedliche funktionale Anforderungen (Transparenz, Resistenz tragen, Stärke), Daher ist die Materialauswahl von entscheidender Bedeutung. Nachfolgend finden Sie einen detaillierten Vergleich geeigneter Optionen:
| Materialtyp | Anwendbare Komponenten | Schlüsseleigenschaften | Vorteile der Bearbeitbarkeit |
| ABS -Plastik | Hauptschale, Base, Deckel | Resistenz mit hoher Wirkung (Izod-Stärke 20 KJ /), leicht zu färben, niedrige Kosten | Geringer Werkzeugverschleiß; bearbeitbar mit 8.000–12.000 U/min (schnell und effizient) |
| PC -Kunststoff | Transparenter Saftbecher, Beobachtungsfenster | Hohe Transparenz (Lichtdurchlässigkeit ≥88 %), wirkungsbeständig (10x stärker als Glas) | Präzises Schneiden möglich; minimaler Kantenabplatzer (≤0,1 mm) |
| Pom (Polyoxymethylen) | Getriebe, Werkzeughalter (Tragenresistente Teile) | Niedriger Reibungskoeffizient (0.15), hoher Verschleißfestigkeit, gute dimensionale Stabilität | Keine Verformung während der Bearbeitung; Geeignet für kleine Getriebeteile |
| Aluminiumlegierung (6061) | Motorhalterungen, dekorative Metallteile | Hohe Starrheit (Zugfestigkeit 276 MPA), korrosionsbeständig | Schnelle Schnittgeschwindigkeit; Die Oberfläche kann für eine verbesserte Textur eloxiert werden |
Vorbereitung des Materialrohlings:
- Cut blanks with 5–10mm machining allowance on all sides to accommodate roughing and finishing:
- A PC juice cup (Endgröße: Φ80mm×120mm) needs a Φ90mm×130mm blank.
- An ABS main shell (200mm×150mm×80mm) requires a 210mm×160mm×90mm blank.
(3) Ausrüstung & Werkzeugvorbereitung: Stellen Sie die Bearbeitungsgenauigkeit sicher
Wählen Sie CNC-Geräte und -Werkzeuge basierend auf der Komplexität der Komponenten und den Materialeigenschaften aus, um Fehler wie Werkzeugspuren oder Maßabweichungen zu vermeiden.
| Ausrüstungs-/Werkzeugtyp | Auswahlkriterien | Empfohlene Spezifikationen |
| CNC-Bearbeitungszentrum | 3-Achse für flache Teile; 5-Achse für gekrümmte Flächen (Z.B., Innenwand des Saftbechers) | Positionierungsgenauigkeit ±0,005 mm; Spindeldrehzahlbereich 8.000–24.000 U/min |
| Fräser | Vollhartmetall für Kunststoffe; Hochgeschwindigkeitsstahl (HSS) für Aluminiumlegierung | – Rauen: Φ8–Φ12 mm Flachbodenmühlen (schneller Materialabtrag)- Fertig: Φ2–Φ6 mm Kugelkopfmühlen (gebogene Oberflächen); Φ0,5–2 mm kleine Mühlen (Logo/Knöpfe) |
| Spezielle Werkzeuge | Kegelschneider (chamfering juice cup edges); diamond polishers (PC transparency) | Taper angle 45°; diamond polisher grit 1,200# (for PC surface refinement) |
| Vorrichtungen | Vacuum suction cups (flat ABS/PC parts); precision vises (aluminum/POM components) | Vacuum pressure ≥0.8 MPa; vise clamping force ≥3 kN (prevents workpiece displacement) |
2. CNC -Bearbeitungsausführung: Vom Rohling zum Prototypenbauteil
In dieser Phase wird die Bearbeitung in Schruppen und Schlichten unterteilt, um ein Gleichgewicht zwischen Effizienz und Präzision herzustellen – entscheidend für Entsafter-Komponenten mit unterschiedlichen Strukturen.
(1) Grobe Bearbeitung: Gestalten Sie das Fundament
Durch das Schruppen wird das meiste überschüssige Material entfernt, um den Rohling nahezu in die endgültige Form zu bringen, Priorisierung der Geschwindigkeit bei gleichzeitiger Vermeidung von Werkzeugschäden.
| Komponententyp | Schruppfokus | Schlüsselvorgänge & Parameter |
| ABS-Hauptgehäuse | Außenkontur bearbeiten, Grundrillen, Knopflöcher | Verwenden Sie eine 10-mm-Flachbodenmühle; Schnittgeschwindigkeit 10,000 Drehzahl, Futterrate 1,200 mm/min; Schichttiefe 3mm |
| PC-Saftbecher | Außenwand und Innenhohlraum fräsen; Einfüll-/Saftauslässe vorbohren | Verwenden Sie einen Φ8-mm-Schaftfräser; Schnittgeschwindigkeit 9,000 Drehzahl, Futterrate 800 mm/min; 0,5 mm Schlichtaufmaß einbehalten |
| POM-Zahnradhohlraum | Umriss des Maschinenhohlraums und Befestigungslöcher | Verwenden Sie einen 6-mm-Schaftfräser; Schnittgeschwindigkeit 8,000 Drehzahl, Futterrate 600 mm/min; Vermeiden Sie eine Überhitzung (POM schmilzt bei 160°C) |
Inspektion nach dem Schruppen:
- Verwenden Sie einen digitalen Messschieber, um die wichtigsten Abmessungen zu überprüfen (Z.B., Durchmesser des Saftbechers, Schalenhöhe) und stellen Sie sicher, dass sie innerhalb von ±0,5 mm vom Designwert liegen.
- Reinigen Sie Späne mit Druckluft – besonders wichtig für PC-Teile (Auf der Oberfläche verbleibende Späne verursachen bei der Endbearbeitung Kratzer).
(2) Fertig: Erreichen Sie Präzision & Oberflächenqualität
Durch die Endbearbeitung werden Komponenten verfeinert, um die endgültigen Designanforderungen zu erfüllen, Fokus auf Transparenz (PC), Glätte (ABS), und dimensionale Genauigkeit (POM/Aluminium).
| Komponententyp | Finishing-Fokus | Schlüsselvorgänge & Parameter |
| PC-Saftbecher | Innen-/Außenwände polieren (Transparenz); Kanten abschrägen (Schärfe verhindern) | Verwenden Sie eine 4-mm-Kugelkopfmühle (Innenwand); Schnittgeschwindigkeit 15,000 Drehzahl, Futterrate 500 mm/min; dann Diamantpolitur (Lichtdurchlässigkeit ≥85 %) |
| ABS-Hauptgehäuse | Glatte Schalenoberfläche; Logo-/Knopfetiketten gravieren (Tiefe 0,3 mm) | Verwenden Sie eine Kugelkopfmühle mit einem Durchmesser von 2 mm; Schnittgeschwindigkeit 12,000 Drehzahl, Futterrate 700 mm/min; Oberflächenrauheit Ra ≤0,8μm |
| POM-Zahnradhohlraum | Hohlraumwände verfeinern; auf Getriebespiel achten (0.1mm) | Verwenden Sie einen Φ3-mm-Schaftfräser; Schnittgeschwindigkeit 9,000 Drehzahl, Futterrate 500 mm/min; Maßtoleranz ±0,05 mm |
Abschluss der Qualitätskontrollen:
- Für PC-Teile: Verwenden Sie ein Spektralfotometer, um die Transparenz zu überprüfen (≥85 %) und ein Oberflächenrauheitstester zur Bestätigung von Ra ≤0,4 μm.
- Für POM-Zahnradhohlräume: Überprüfen Sie das Spiel mit einer Fühlerlehre (0.1mm) and ensure gears rotate smoothly without jamming.
3. Nachbearbeitung: Verbesserung der Ästhetik & Funktionalität
Post-processing bridges the gap between machined components and a realistic juicer prototype, focusing on surface refinement and assembly readiness.
(1) Oberflächenbehandlung: An Material abschneiden & Komponentenrolle
| Material/Component | Schritte zur Oberflächenbehandlung | Erwartetes Ergebnis |
| ABS-Hauptgehäuse | 1. Mit 400#→800#→1200# Schleifpapier schleifen (Werkzeugspuren entfernen)2. Mit Isopropylalkohol entfetten3. Matt-/Glanzlack aufsprühen (50µm Dicke) | Lackhaftung ≥4B (Kein Schälen); Oberflächenglanz 30–70 GU (pro Design) |
| PC-Saftbecher | 1. Diamantpolieren (1,200#→ Körnung 2.000#)2. Mit Linsenreiniger3 reinigen. Tragen Sie eine kratzfeste Beschichtung auf | Keine sichtbaren Kratzer; Kratzfestigkeit ≥3H (Bleistifttest) |
| Aluminiumhalterungen | 1. Mit alkalischem Reiniger2 entfetten. Anodisieren (silbergrau, 8–10μm Film)3. Sandstrahlen (mattes Finish) | Korrosionsbeständigkeit: Kein Rost nach 48-Stunden-Salzsprühtest; Reibungskoeffizient ≤0,15 |
| POM-Getriebeteile | Keine zusätzliche Behandlung (natürlich glatte Oberfläche) | Friction coefficient remains 0.15; no wear after 1,000 rotation tests |
(2) Montage & Funktionales Debuggen
Proper assembly ensures components work together seamlessly, while functional tests validate the prototype’s usability.
Montageschritte:
- Kontrolle vor der Montage: Verify all parts meet dimensional requirements (Z.B., juice cup fits shell with 0.5mm clearance).
- Component Fixing:
- Kleben Sie den PC-Saftbecher mit lebensmittelechtem Klebstoff auf die ABS-Schale (Stellen Sie sicher, dass kein Auslaufen auftritt).
- Schrauben Sie die Aluminium-Motorhalterungen an die Basis (Drehmoment 5 N · m, Vermeiden Sie Gewindeschäden).
- Installieren Sie POM-Zahnräder und 3D-gedruckte Harzsimulationsklingen (Ersetzen Sie aus Sicherheitsgründen echte Metallklingen).
- Versiegelungstest: Gießen Sie 200 ml Wasser in den Saftbecher und prüfen Sie, ob an den Anschlüssen Lecks vorhanden sind (Kein Eindringen von Wasser im Inneren 10 Minuten).
Funktionales Debuggen:
- Tastenbedienung: Testschalter/Impulstasten 100 Zeiten – Hub 2 mm ± 0,2 mm, Rückkopplungskraft 5–8 N (komfortabel für Benutzer).
- Klingendrehung: Simulieren Sie das Entsaften mit einem Motor (500 Drehzahl)– Stellen Sie sicher, dass sich die Klinge reibungslos dreht, no friction with cup wall.
- Juice Flow: Pour water through the feeding port—check flow rate (≥50mL/min) and no residue in the cup.
4. Qualitätskontrolle & Prozessoptimierung
Strict quality control ensures the prototype meets design standards, while optimization reduces costs for future iterations.
(1) Wichtige Qualitätskontrollstandards
| Control Item | Akzeptanzkriterien | Inspection Method |
| Dimensionsgenauigkeit | – Juice cup: ± 0,1 mm- Hülse: ± 0,2 mm- Gear cavity: ± 0,05 mm | CMM (critical components); digitaler Bremssattel (Allgemeine Teile) |
| Oberflächenqualität | – PC: Ra ≤0,4μm, transparency ≥85%- ABS: Ra ≤0,8μm, Keine Werkzeugmarken | Oberflächenrauheitstester; spectrophotometer; visuelle Inspektion (500lux light) |
| Functional Performance | – No leakage (10-minute water test)- Blade rotation: 500 rpm ±50 rpm | Water leakage test; tachometer (blade speed) |
(2) Tipps zur Prozessoptimierung
- Material Saving: Design hollow structures for ABS parts (Z.B., base with 3mm thick walls) to reduce blank size—saves 20–30% material cost.
- Bearbeitungseffizienz: Combine roughing and semi-finishing for simple parts (Z.B., decorative strips) to cut tool change time by 15%.
- Post-Processing Simplification: Für versteckte Teile (Z.B., Motorhalterungen), skip anodizing—use natural aluminum finish to save 10–15% of treatment cost.
Die Perspektive von Yigu Technology auf CNC-Bearbeitung von Entsafter-Prototypmodellen
Bei Yigu Technology, Wir glauben functional precision and user experience are the core of juicer prototype machining. Many clients overcomplicate processes—for example, using 5-axis machines for flat ABS shells when 3-axis works, or over-polishing hidden POM parts. Our team optimizes for both quality and cost: We use PC with diamond polishing for juice cups (ensuring transparency ≥85%) and 3-axis machines for most components to cut 20% of machining time. We also simplify blade simulation (3D-printed resin instead of metal) for safety and cost. For batch prototypes, we use multi-cavity fixtures to machine 2–3 juice cups at once, Reduzierung der Produktionszeit durch 30%. Our goal is to deliver prototypes that validate design and user needs at the lowest cost.
FAQ
- Why is PC plastic preferred for juicer juice cups instead of acrylic?
PC plastic has higher impact resistance (10x stärker als Glas) and better temperature stability (heat-resistant up to 135°C) than acrylic—critical for juice cups that may encounter accidental drops or warm liquids. Acrylic is prone to cracking and yellowing under heat, making it unsuitable for long-term juicer use.
- How to prevent POM parts from melting during CNC machining?
POM schmilzt bei 160°C, so we control temperature by: 1) Using low cutting speeds (8,000–10,000 rpm) to reduce friction heat; 2) Blowing compressed air continuously to cool the workpiece; 3) Avoiding deep cuts (layer depth ≤2mm) to minimize heat accumulation. These steps keep POM temperature below 120°C during machining.
- What is the total time required to machine a single juicer prototype?
Total time is ~4–6 days: 1 day for 3D modeling/material prep, 1–2 days for CNC machining (Rauen + fertig), 1 Tag zur Nachbearbeitung (polishing/painting), and 1–2 days for assembly/debugging. Serienfertigung (10+ Prototypen) can be shortened to 3–4 days with parallel processing.