Developing an electric oven prototype requires precise CNC machining to verify structural rationality, functional feasibility, and appearance texture—especially since its structure (cabinet, panel de la puerta, heating components) and functional needs differ from appliances like electric pressure cookers. This guide breaks down the full CNC machining workflow for electric oven prototypes, Desde el diseño preliminar hasta el posprocesamiento., con parámetros clave, opción de material, and problem-solving tips.
1. Preparación preliminar: Diseño & Data Processing
Antes de mecanizar, thorough design and data optimization lay the foundation for accurate, producción eficiente. This stage focuses on 3D modeling and model splitting to align with CNC capabilities.
(1) 3D modelado con software CAD
The 3D model must fully reflect the electric oven’s exterior structure, internal components, y características del proceso—every detail impacts machining accuracy and final functionality. Key elements to include:
| Categoría de estructura | Detalles clave del diseño | Requisitos de precisión | Objetivo |
| Exterior Structure | Cabinet outline, panel de la puerta (glass viewing window + manejar), heat dissipation holes, control knobs/buttons | Cabinet diagonal error ≤0.3mm | Ensure sealing when closed; coincidir con los estándares estéticos |
| Estructura interna | Soportes para parrilla (ranura), Orificios de montaje del tubo calefactor., posiciones de montaje del termostato | Precisión de la ranura de la parrilla ±0,1 mm; Tolerancia de separación entre orificios del tubo de calefacción ±0,2 mm. | Montar componentes reales (P.EJ., tubos de calentamiento, termostatos) |
| Características del proceso | Ranuras de montaje de bisagra (panel de la puerta + cabinet), pendiente de tiro para orificios de disipación de calor | 0.3mm de espacio libre para bisagras; 3°~5° pendiente de calado | Permitir el funcionamiento suave de la puerta; simplificar el mecanizado CNC |
(2) Model Repair & Hierarchical Splitting
Estructuras complejas (P.EJ., parrillas multinivel, paneles de puerta removibles) can’t be machined as a single piece—splitting them into individual components avoids tool interference and eases clamping.
Splitting Principles:
- Priorizar easy clamping: Split large parts (P.EJ., cabinet) into single-sided machinable sections to reduce setup time.
- Minimize tool interference: Machine deep cavity structures (P.EJ., internal grill slots) separately instead of trying to access them from the outside.
- Mark assembly datums: When exporting STL files, label reference points (P.EJ., cabinet bottom, door dowel holes) to ensure accurate reassembly later.
2. Selección de material & Processing Process Planning
Choosing the right materials for each part is critical—they must balance machinability, funcionalidad, y costo. Below is a detailed breakdown of material options and their corresponding processes:
(1) Prototype Material Selection
Different components of the electric oven require materials with specific properties (P.EJ., resistencia al calor, transparencia):
| Tipo de material | Applicable Parts | Machining Key Points | Tratamiento superficial |
| Abdominales | Cabinet body, control knobs | Easy to mill; Bajo desgaste de herramientas | Spray matte oil (adhesion ≥4B standard) to simulate metal texture |
| Aleación de aluminio | Heat dissipation hole panels, handle brackets | Requires high spindle speed (to avoid burrs); Use herramientas de carburo | Anodizante (silver-gray oxide film, 8–12μm thick) for anti-oxidation + wire drawing for uniform texture |
| Transparent Acrylic | Door panel observation window | Precision cutting; avoid chipping edges | Pulido (light transmittance ≥90%) to ensure clear visibility |
| Pom (Polioximetileno) | Hinge shaft sleeves, grill rails | Coeficiente de baja fricción; Evite el sobrecalentamiento (prone to melting) | Sin tratamiento adicional (naturally wear-resistant for sliding parts) |
(2) Core CNC Machining Processes
The machining process is tailored to each part’s shape and material. Below are the key process combinations and their purposes:
| Nombre de proceso | Escenarios de aplicación | Parámetros clave & Consejos |
| Fresado de CNC | Cabinet cavities (depth ≥50mm), heat dissipation hole arrays | Use long-shank tools for deep cavities (evitar la vibración); utilizar programación de matrices para matrices de agujeros (mejorar la eficiencia entre un 30% y un 50%) |
| Perforación & Ritmo | Bisagra con orificios roscados M3 | Primero taladre orificios inferiores de Φ2,5 mm, luego toque (evita el deshilachado) |
| EDM de alambre | Perfiles de formas especiales (P.EJ., ventana de visualización de acrílico) | Alcanza una precisión de ±0,02 mm. (crítico para la transparencia, partes visibles) |
3. Key Implementation Details for CNC Machining
Para garantizar la precisión y evitar defectos., centrarse en las estrategias de programación, métodos de sujeción, y optimización de parámetros, especialmente para estructuras desafiantes como cavidades profundas o paredes delgadas.
(1) Programación & Tool Strategy
Diferentes características (P.EJ., cavidades, heat dissipation holes) requieren trayectorias de herramientas específicas para equilibrar la velocidad y la precisión:
Cavity Machining (P.EJ., Cabinet Internal Space)
- Rough machining: Usar “contour height layered cutting” with a Φ12mm flat-bottom tool to quickly remove material. Leave 0.3mm finishing allowance to avoid overcutting.
- Refinamiento: Switch to a Φ6mm ball-head tool and use “wrap cutting” along the cavity surface. This ensures the inner wall is smooth (surface roughness Ra ≤1.6μm), critical for proper component fit.
Heat Dissipation Hole Processing
- Round array holes (Φ5mm): Usar “pecking drilling” (drill 2–3mm, retract to clear chips) to prevent tool breakage in deep holes.
- Special-shaped holes (P.EJ., long strips): Use a Φ3mm tool with a 0.8mm step “milled groove” trayectoria: esto garantiza bordes limpios sin desgaste excesivo de la herramienta.
(2) Clamping Methods & Parámetros de mecanizado
La sujeción afecta directamente a la estabilidad de la pieza durante el mecanizado, mientras que los parámetros (velocidad del huso, tasa de alimentación) Impacto en la calidad y eficiencia de la superficie.:
| Tipo de parte | Método de sujeción | Velocidad del huso (rpm) | Tasa de alimentación (mm/min) | Profundidad de corte (milímetros) |
| Cuerpo del gabinete (Abdominales) | Alicates planos + platina | 10,000–15.000 | 1,200–2.000 | 0.5–0,8 |
| Panel de aleación de aluminio | Ventosa de vacío (superficie plana) | 18,000–22.000 | 800–1.500 | 0.2–0,5 |
| Transparent Acrylic | Fijación con cinta de doble cara | 20,000–25.000 | 500–1.000 | 0.1–0,3 |
(3) Solving Common Machining Difficulties
Dos desafíos principales en el mecanizado de prototipos de hornos eléctricos son la vibración de la cavidad profunda y la deformación de las paredes delgadas; aquí se explica cómo abordarlos:
| Dificultad | Causa | Solución |
| Vibración de cavidad profunda (≥50 mm de profundidad) | Long tool overhang leads to instability | Use TiAlN-coated carbide tools (increase rigidity); reduce feed rate to 800mm/min; boost cutting fluid flow (cool tool and clear chips) |
| Thin-Wall Deformation (side wall ≤2mm) | Material is too fragile to withstand cutting forces | Adoptar “corte en capas + reinforcement”: Add temporary support ribs during machining, then mill them off after the part is stable |
4. Postprocesamiento & Verificación funcional
Después de mecanizado, post-processing enhances appearance and functionality, while functional tests confirm the prototype meets design goals.
(1) Tratamiento superficial
Surface treatment improves both aesthetics and performance—match the process to the part’s role:
| Parte | Pasos del tratamiento de superficies | Resultado esperado |
| Cuerpo del gabinete (Abdominales) | 1. Grind with 600# papel de lija (eliminar marcas de herramientas); 2. Spray matte black paint; 3. Screen print control panel logos (temperature scales, function icons) | Adhesión de pintura ≥4B; logo accuracy ±0.1mm (claro, aligned) |
| Panel de aleación de aluminio | 1. anodizar (form 8–12μm silver-gray oxide film); 2. Hand-grind along grain direction (dibujo de alambre) | Resistencia al desgaste mejorada; uniform metal texture |
| Acrylic Viewing Window | Polishing with abrasive paste (step-by-step from coarse to fine) | Light transmittance ≥90%; Sin rasguños |
(2) Asamblea & Prueba funcional
Assembly ensures components work together, while tests validate key functions like heat insulation and temperature control:
Functional Assembly:
- Hinge installation: Ensure door opens/closes smoothly with a gap ≤0.5mm (prevents heat leakage).
- Grill fixing: Check that the grill slides along rails with resistance ≤5N; positioning slots fit tightly (no wobble).
Mock Tests:
- Heat insulation test: Simulate heating with a resistance wire (mimic heating tube). Ensure the distance between the cabinet shell and “heating tube” is ≥20mm; shell temperature rise ≤45°C (safe for users).
- Temperature control simulation: Adjust the control knob—verify that the stroke matches the “termostato” (virtual element) scale with an error ≤5% (accurate temperature regulation).
5. Inspección & Optimización de costos
Inspection ensures precision, while optimization reduces costs without sacrificing quality—critical for prototype development.
(1) Critical Dimension Inspection
Use una máquina de medición de coordenadas (Cmm) to check key dimensions that impact functionality:
- Door panel diagonal error ≤0.3mm (sealing when closed).
- Heating tube mounting hole spacing ±0.15mm (matches real component sizes).
- Hinge slot clearance 0.3mm (smooth door operation).
(2) Costo & Efficiency Optimization Tips
Three strategies to lower costs and speed up production:
- Disassemble for cost savings: Split the door into glass (acrylic cutting) and frame (ABS milling) instead of machining as one piece—cuts cost by 20–30%.
- Fast clamping with zero-point positioning: Use a zero-point system to reduce tool-setting time when changing parts; single clamping error ≤0.005mm (maintain accuracy).
- Hybrid processes for details: Combine CNC milling (for large structures) with SLA 3D printing (for small details like knob top grain)—más rápido que el CNC completo para funciones complejas.
Yigu Technology’s Perspective on Electric Oven Prototype CNC Machining
En la tecnología yigu, creemos Equilibrio de precisión y optimización de procesos. son clave para el mecanizado eficiente de prototipos de hornos eléctricos. Muchos clientes complican demasiado el mecanizado al tratar todas las piezas con la misma precisión, por ejemplo, Uso de aleación de aluminio de alto costo para paneles no relacionados con el calor.. Nuestro equipo ayuda a seleccionar materiales estratégicamente: ABS para armarios (rentable, fácil de terminar) y aleación de aluminio solo para piezas que disipan el calor (necesita durabilidad). También optimizamos las trayectorias de herramientas para cavidades profundas del gabinete., our TiAlN-coated tools and reduced feed rates cut vibration by 40%, while our “corte en capas + reinforcement” method eliminates thin-wall deformation. Además, we use hybrid CNC + 3D printing to speed up detail production by 25%. Our goal is to deliver prototypes that accurately validate design goals at the lowest possible cost.
Preguntas frecuentes
- Why is acrylic used for the electric oven’s viewing window instead of glass?
Acrylic is lighter, más resistente al impacto, and easier to CNC-cut with high precision (light transmittance ≥90%) than glass—critical for prototypes where weight and machining flexibility matter. Glass is heavier, más frágil durante el mecanizado, y más difícil de moldear en tamaños personalizados, haciéndolo poco práctico para el desarrollo de prototipos.
- ¿Cuál es el propósito de la pendiente de tiro de 3°~5° en los orificios de disipación de calor??
La pendiente inclinada simplifica el mecanizado CNC: Permite que la herramienta salga del agujero limpiamente sin raspar los bordes. (reduciendo las rebabas). Sin pendiente de calado, la herramienta rozaría contra las paredes verticales del agujero, causando superficies rugosas o desgaste de herramientas, los cuales aumentan el tiempo de retrabajo.
- How long does it take to CNC machine a full electric oven prototype?
For a single prototype, the total time is ~3–5 days: 1 day for design/data processing, 1–2 días para mecanizado CNC (Dependiendo de la complejidad de la parte), 0.5–1 día para el posprocesamiento, and 0.5–1 day for assembly/testing. producción por lotes (10+ prototipos) can be shortened to 2–3 days using multi-cavity tools and parallel processing.