Developing a mixer prototype model requires a precise CNC machining process to validate design rationality, test component fit (P.EJ., blade assembly, transmission structures), and evaluate user-centric details (P.EJ., non-slip base, button responsiveness). Unlike simple appliances, mixers have compact, high-functionality structures—from curved stirring 刀组 (knife sets) hasta vasos mezcladores transparentes, que exigen estrategias de mecanizado personalizadas. Esta guía desglosa el flujo de trabajo completo., desde el diseño preliminar hasta el montaje final, con parámetros clave, selecciones de materiales, y consejos prácticos para garantizar el éxito del prototipo.
1. Preparación preliminar: Sentar las bases para el mecanizado
El éxito del mecanizado CNC comienza con una preparación minuciosa, incluyendo modelado 3D, selección de material, y preparación del equipo/herramienta. Esta etapa evita el retrabajo y garantiza la alineación con los objetivos de diseño..
(1) 3D Modelado: Defina la estructura del mezclador con precisión
Utilice el software CAD profesional (P.EJ., Solidworks, y, Gusto) para crear un modelo 3D detallado que cubra todos los componentes críticos. El modelo debe equilibrar el diseño estético., lógica funcional, y viabilidad del mecanizado.
| Categoría de componente | Detalles clave del diseño | Requisitos de precisión | Objetivo |
| Cuerpo principal (Caparazón) | Contorno aerodinámico, non-slip base (profundidad de ranura 2 mm), orificios de montaje del botón (Φ8mm) | Error dimensional de la carcasa ±0,2 mm; Tolerancia de posición del agujero ±0,1 mm. | Garantizar la estabilidad estructural; fit control buttons and motor components |
| Mixing Cup (Transparente) | Inner cavity volume (P.EJ., 600mL), feeding port (Φ60mm), discharge outlet (Φ20mm) | Cavity roundness error ≤0.1mm; wall thickness uniformity ±0.05mm | Ensure smooth material mixing; avoid leakage at connections |
| Knife Set & Tool Holder | Blade curve (radius 5mm), mounting slot (depth 6mm), gear cavity (for POM gears) | Slot depth tolerance ±0.05mm; gear cavity clearance 0.1mm | Fit rotating components; ensure smooth blade operation |
Consejos para la optimización del modelo:
- Component Splitting: Split integrated structures (P.EJ., cup body + tapa) into independent parts to avoid tool interference. Por ejemplo, machine the mixing cup and its lid separately, then assemble with a sealing ring.
- Process Marking: Label critical features (P.EJ., “polish inner wall of mixing cup”) and reference datums (P.EJ., base bottom as origin) to guide CNC programming.
- Interference Check: Use software to simulate blade rotation—ensure 0.5mm clearance between blade and cup wall to prevent friction and material jamming.
(2) Selección de material: Haga coincidir el rendimiento con las funciones de los componentes
Mixer components have distinct functional needs (transparencia, resistencia al desgaste, fortaleza), so material selection is critical. Below is a detailed comparison of suitable options:
| Tipo de material | Applicable Components | Propiedades clave | Machinability Advantages |
| De plástico de los abdominales | Main shell, base, tapa | Alta resistencia al impacto (Izod strength 20 KJ /), fácil de colorear, bajo costo | Low tool wear; machinable at 8,000–12,000 rpm (fast and efficient) |
| Plástico de PC | Transparent mixing cup, observation window | Alta transparencia (light transmittance ≥88%), resistente al impacto (10x más fuerte que el vidrio) | Precision cutting achievable; minimal edge chipping (≤0.1mm) |
| Pom (Polioximetileno) | Engranaje, tool holder (piezas resistentes al desgaste) | Coeficiente de baja fricción (0.15), alta resistencia al desgaste, buena estabilidad dimensional | No deformation during machining; suitable for small transmission parts |
| Aleación de aluminio (6061) | Motor brackets, metal decorative parts | Alta rigidez (resistencia a la tracción 276 MPA), resistente a la corrosión | Fast cutting speed; surface can be anodized for enhanced texture |
| Acero inoxidable (304) | Simulation knife shafts (opcional) | Alta fuerza, resistente a la corrosión, resistente al desgaste | Suitable for high-precision cutting; maintains shape under stress |
Preparación del material en blanco:
- Cut blanks with 5–10mm machining allowance on all sides to accommodate roughing and finishing:
- A PC mixing cup (tamaño final: Φ90mm×150mm) needs a Φ100mm×160mm blank.
- An ABS main shell (220mm×160mm×90mm) requires a 230mm×170mm×100mm blank.
(3) Equipo & Preparación de herramientas: Garantizar la precisión del mecanizado
Select CNC equipment and tools based on component complexity and material properties to avoid defects like tool marks or dimensional deviations.
| Equipment/Tool Type | Selection Criteria | Recommended Specifications |
| CNC Machining Center | 3-axis for flat parts; 5-axis for curved surfaces (P.EJ., blade curves) | Positioning accuracy ±0.005mm; spindle speed range 8,000–24,000 rpm |
| Cortadores de fresadoras | Solid carbide for plastics; acero de alta velocidad (HSS) para metal | – Toscante: Φ8–Φ12mm flat-bottom mills (fast material removal)- Refinamiento: Φ2–Φ6mm ball-head mills (superficies curvas); Φ0.5–2mm small mills (logo/buttons) |
| Special Tools | Taper cutters (chamfering cup edges); diamond polishers (PC transparency) | Taper angle 45°; diamond polisher grit 1,200# (for PC surface refinement) |
| Accesorios | Vacuum suction cups (flat ABS/PC parts); precision vises (componentes de metal) | Vacuum pressure ≥0.8 MPa; vise clamping force ≥3 kN (prevents workpiece displacement) |
2. Ejecución de mecanizado de CNC: De componentes en blanco a prototipos
This stage divides machining into roughing and finishing to balance efficiency and precision—critical for mixer components with diverse structures.
(1) Mecanizado áspero: Dar forma a la base
Roughing removes most excess material to bring the blank close to the final shape, prioritizing speed while avoiding tool damage.
| Tipo de componente | Roughing Focus | Operaciones clave & Parámetros |
| ABS Main Shell | Machine outer contour, base grooves, button holes | Use Φ10mm flat-bottom mill; velocidad de corte 10,000 rpm, tasa de alimentación 1,200 mm/min; layer depth 3mm |
| PC Mixing Cup | Mill outer wall and inner cavity; pre-drill feeding/discharge outlets | Utilice una fresa de extremo de Φ8 mm; velocidad de corte 9,000 rpm, tasa de alimentación 800 mm/min; conservar un margen de acabado de 0,5 mm |
| Cavidad del engranaje POM | Contorno de la cavidad de la máquina y orificios de montaje. | Utilice una fresa de extremo de Φ6 mm; velocidad de corte 8,000 rpm, tasa de alimentación 600 mm/min; Evite el sobrecalentamiento (POM se funde a 160°C) |
Inspección posterior al desbaste:
- Utilice un calibrador digital para comprobar las dimensiones clave (P.EJ., diámetro del vaso mezclador, altura de la concha) y asegúrese de que estén dentro de ±0,5 mm del valor de diseño.
- Limpie los chips con aire comprimido, especialmente crítico para las piezas de PC (Las virutas que quedan en las superficies causan rayones durante el acabado.).
(2) Refinamiento: Lograr precisión & Calidad de la superficie
El acabado refina los componentes para cumplir con los requisitos del diseño final., centrándose en la transparencia (ordenador personal), suavidad (Abdominales), y precisión dimensional (Pompón/metal).
| Tipo de componente | Enfoque final | Operaciones clave & Parámetros |
| PC Mixing Cup | Pulir paredes interiores/exteriores (transparencia); bordes biselados (prevenir la nitidez) | Utilice un molino de cabeza de bola de Φ4 mm (pared interior); velocidad de corte 15,000 rpm, tasa de alimentación 500 mm/min; luego pulido de diamante (transmitancia de luz ≥85%) |
| ABS Main Shell | Superficie lisa de la carcasa; grabar etiquetas de logotipo/botón (profundidad 0,3 mm) | Utilice un molino de cabeza de bola de Φ2 mm; velocidad de corte 12,000 rpm, tasa de alimentación 700 mm/min; rugosidad superficial Ra ≤0.8μm |
| Cavidad del engranaje POM | Refinar las paredes de la cavidad; asegurar la holgura del engranaje (0.1milímetros) | Utilice una fresa de extremo de Φ3 mm; velocidad de corte 9,000 rpm, tasa de alimentación 500 mm/min; tolerancia dimensional ±0,05 mm |
| Soporte de motor de aluminio | Superficies de montaje lisas; taladrar agujeros de precisión (Φ5mm) | Utilice una broca helicoidal de Φ5 mm; velocidad de corte 18,000 rpm, tasa de alimentación 1,000 mm/min; error de redondez del agujero ≤0,02 mm |
Controles de calidad de acabado:
- Para piezas de PC: Utilice un espectrofotómetro para verificar la transparencia. (≥85%) and a surface roughness tester to confirm Ra ≤0.4μm.
- For POM gear cavities: Use a feeler gauge to check clearance (0.1milímetros) and ensure gears rotate smoothly without jamming.
3. Postprocesamiento: Mejorar la estética & Funcionalidad
Post-processing bridges the gap between machined components and a realistic mixer prototype, focusing on surface refinement and assembly readiness.
(1) Tratamiento superficial: Sastre al material & Función del componente
| Material/Component | Pasos del tratamiento de superficies | Resultado esperado |
| ABS Main Shell | 1. Sand with 400#→800#→1200# sandpaper (eliminar marcas de herramientas)2. Degrease with isopropyl alcohol3. Spray matte/gloss paint (50μm thickness) | Adhesión de pintura ≥4B (Sin pelar); brillo superficial 30–70 GU (por diseño) |
| PC Mixing Cup | 1. Pulido de diamantes (1,200#→2,000# grano)2. Limpiar con limpiador de lentes3. Aplicar revestimiento antirrayas | Sin rasguños visibles; nivel antiarañazos ≥3H (prueba de lápiz) |
| Soportes de aluminio | 1. Desengrasar con limpiador alcalino2. anodizar (gris plateado, 8–Película de 10μm)3. Chorro de arena (acabado mate) | Resistencia a la corrosión: No se oxida después de una prueba de niebla salina de 48 horas; coeficiente de fricción ≤0,15 |
| Piezas de engranajes POM | Sin tratamiento adicional (superficie naturalmente lisa) | El coeficiente de fricción se mantiene 0.15; sin desgaste después 1,000 pruebas de rotación |
(2) Asamblea & Depuración funcional
El ensamblaje adecuado garantiza que los componentes funcionen juntos sin problemas, mientras que las pruebas funcionales validan la usabilidad del prototipo..
Pasos de ensamblaje:
- Comprobación previa al montaje: Verifique que todas las piezas cumplan con los requisitos dimensionales (P.EJ., El vaso mezclador se adapta a la carcasa con un espacio libre de 0,5 mm.).
- Fijación de componentes:
- Pegue el vaso mezclador de PC a la carcasa de ABS con adhesivo apto para uso alimentario (asegurar que no haya fugas).
- Atornille los soportes del motor de aluminio a la base. (esfuerzo de torsión 5 Nuevo Méjico, evitar daños en el hilo).
- Instale engranajes POM y hojas de simulación de resina impresas en 3D (reemplace las hojas de metal reales por seguridad).
- Prueba de sellado: Vierta 300 ml de agua en el vaso mezclador; compruebe si hay fugas en las conexiones. (sin filtración de agua dentro 10 minutos).
Depuración funcional:
- Button Operation: Test switch/pulse buttons 100 times—stroke 2mm ±0.2mm, feedback force 5–8N (comfortable for users).
- Blade Rotation: Simulate mixing with a motor (600 rpm)—ensure blade rotates smoothly, no friction with cup wall.
- Flujo de material: Pour simulated ingredients (P.EJ., agua + flour mixture) through the feeding port—check flow rate (≥80mL/min) and no residue in the cup.
4. Control de calidad & Optimización de procesos
Strict quality control ensures the prototype meets design standards, while optimization reduces costs for future iterations.
(1) Estándares clave de control de calidad
| Control Item | Acceptance Criteria | Inspection Method |
| Precisión dimensional | – Mixing cup: ± 0.1 mm- Caparazón: ± 0.2 mm- Gear cavity: ± 0.05 mm | Cmm (critical components); calibre digital (partes generales) |
| Calidad de la superficie | – ordenador personal: Ra ≤0.4μm, transparency ≥85%- Abdominales: Ra ≤0.8μm, No hay marcas de herramientas | Surface roughness tester; spectrophotometer; inspección visual (500lux light) |
| Functional Performance | – No leakage (10-minute water test)- Blade rotation: 600 rpm ±50 rpm | Water leakage test; tachometer (blade speed) |
(2) Consejos para la optimización de procesos
- Material Saving: Design hollow structures for ABS parts (P.EJ., base with 3mm thick walls) to reduce blank size—saves 20–30% material cost.
- Eficiencia de mecanizado: Combine roughing and semi-finishing for simple parts (P.EJ., decorative strips) to cut tool change time by 15%.
- Post-Processing Simplification: Para piezas ocultas (P.EJ., soportes de motor), omita el anodizado: use un acabado de aluminio natural para ahorrar entre un 10% y un 15% del costo del tratamiento.
La perspectiva de Yigu Technology sobre los modelos de prototipos de mezcladores de mecanizado CNC
En la tecnología yigu, creemos Precisión funcional y equilibrio de costes. son el núcleo del mecanizado de prototipos de mezcladores. Muchos clientes complican demasiado los procesos, por ejemplo, Uso de máquinas de 5 ejes para carcasas planas de ABS cuando se trabaja en 3 ejes., o pulir demasiado piezas POM ocultas. Nuestro equipo optimiza tanto la calidad como la eficiencia.: Usamos PC con pulido de diamante para vasos mezcladores. (garantizar la transparencia ≥85%) y máquinas de 3 ejes para cortar la mayoría de los componentes 20% de tiempo de mecanizado. También simplificamos la simulación de palas. (3D-printed resin instead of metal) for safety and cost. For batch prototypes, we use multi-cavity fixtures to machine 2–3 mixing cups at once, reduciendo el tiempo de producción por 30%. Our goal is to deliver prototypes that validate design and user needs at the lowest cost.
Preguntas frecuentes
- Why is POM preferred for mixer gear components instead of ABS?
POM has a lower friction coefficient (0.15 VS. 0.3 para ABS) and higher wear resistance, making it ideal for transmission gears that require smooth rotation and long-term use. ABS is prone to wear and deformation under repeated friction, which would cause gear jamming in mixers.
- How to prevent PC mixing cups from scratching during CNC machining?
We take three key steps: 1) Usa afilado, high-quality solid carbide tools to minimize cutting force; 2) Apply a protective film to the cup surface before machining; 3) Clean chips with compressed air (not cloth) to avoid abrasive scratches. These measures keep the PC surface scratch-free.
- What is the total time required to machine a single mixer prototype?
Total time is ~4–7 days: 1 day for 3D modeling/material prep, 1–2 días para mecanizado CNC (toscante + refinamiento), 1–2 días para el posprocesamiento (polishing/painting), and 1–2 days for assembly/debugging. producción por lotes (10+ prototipos) se puede acortar a 3-5 días con procesamiento paralelo.