Comment développer un modèle prototype de lave-vaisselle par usinage CNC de haute précision?

Un bien conçu CNC machining dishwasher prototype model is a cornerstone of product development—it validates design rationality, teste les fonctions de base (like cleaning efficiency and leak-proof performance), et minimise les risques avant la production de masse. Cet article décompose systématiquement tout le processus de création, from preliminary design to final debugging, utiliser des comparaisons claires, directives étape par étape, et des solutions pratiques pour relever les défis communs, vous aider à construire un prototype qui équilibre la précision, fonctionnalité, et la préparation au marché.

1. Préparation préliminaire: Posez les bases du succès des prototypes

La préparation préliminaire détermine directement la précision et la convivialité du prototype. Il se concentre sur deux tâches principales: 3D Modélisation & conception détaillée et sélection des matériaux, both tailored to the unique needs of dishwashers (Par exemple, résistance à l'eau, résistance à la corrosion, efficient cleaning).

1.1 3D Modélisation & Conception détaillée clé

Utiliser un logiciel de CAO professionnel (Par exemple, Solide, et, Pour / e) to create a comprehensive 3D model of the dishwasher. Le modèle doit couvrir tous les composants et prioriser les détails critiques pour éviter les erreurs d'usinage:

• Répartition des composants: Split the dishwasher into independent parts like the logement (armoire, corps de porte), Panneau de contrôle, internal structure (bowl rack, spray arm, water pump, moteur, filtre), et parties fonctionnelles (charnières, serrures de porte, bandes d'étanchéité, tuyaux de vidange) pour un usinage et un assemblage plus faciles.
• Domaines d'intervention clés en matière de conception:
• Door Sealing: Design the door opening/closing angle (typically 90–120°) and add grooves for silicone sealing strips (largeur: 2-3 mm, profondeur: 1.5–2 mm) to ensure waterproof and leak-proof performance.
• Spray Arm Rotation: Optimize the spray arm’s rotation coverage (360° without dead corners) and hole distribution (diamètre: 1–2 mm) to ensure uniform water flow for cleaning.
• Bowl Rack Adjustability: Design the rack’s size (adaptable to plates, boules, cups of different sizes) and add positioning slots (tolérance: ± 0,1 mm) for stable tableware placement.
• Chaleur & Vibration Control: Add heat-dissipating ribs to the motor base (épaisseur: 1–1,5 mm) and shock-absorbing pads to the water pump to reduce noise and vibration.

Pourquoi se concentrer sur ces détails? A poorly designed spray arm can leave 30% of tableware uncleaned, while an imprecise door seal may cause 40% water leakage—requiring rework that adds 2–3 days to the timeline.

1.2 Sélection des matériaux: Faire correspondre les matériaux aux fonctions des composants

Different components of the dishwasher need materials with specific properties (Par exemple, corrosion resistance for water-contacting parts, transparence pour les fenêtres d'observation). Le tableau ci-dessous compare les matériaux les plus adaptés:

Exemple: The water pump and filter, which contact water long-term, utiliser 304 acier inoxydable pour la résistance à la corrosion. The bowl rack, une pièce non porteuse, est fait de Plastique abs for cost-effectiveness.

2. Processus d'usinage CNC: Transformez la conception en composants physiques

La phase d'usinage CNC suit un flux de travail linéaire :programmation & Planification du parcours d'outil → serrage de la pièce → ébauche & finition—with special attention to dishwasher-specific structures (Par exemple, curved spray arms, dense filter holes).

2.1 Programmation & Planification du parcours d'outil

Importez le modèle 3D dans le logiciel CAM (Par exemple, Mastercam, Moulin électrique) pour générer des parcours d'outils et du G-code. Les étapes clés comprennent:

1. Réglage des paramètres de coupe (par matériau):

• Plastique ABS/PC: Vitesse = 1 500 à 3 000 tr/min; Avance = 0,08–0,15 mm/dent; Profondeur de coupe = 0,5 à 1 mm (no coolant needed for ABS; utiliser du liquide de refroidissement pour PC pour éviter le ramollissement).
• Alliage en aluminium: Vitesse = 3 000 à 6 000 tr/min; Avance = 0,1–0,2 mm/dent; Profondeur de coupe = 1 à 2 mm (utiliser des outils en acier rapide).
• Acier inoxydable: Vitesse = 800-2000 tr/min; Avance = 0,05–0,1 mm/dent; Profondeur de coupe = 0,3 à 1 mm (Utiliser des outils en carbure; EDM for small holes).

2. Sélection d'outils:

• Brouillage: Utilisez des fraises en bout ou des fraises à surfacer de 8 à 16 mm de diamètre pour éliminer 80 à 90 % de l'excédent de matière..
• Finition: Utilisez des fraises à nez sphérique de 2 à 6 mm de diamètre. (for curved surfaces like door bodies, spray arms) or micro tools (Φ0,5 mm ou moins) pour les petits trous (drain holes, trous à vis).
• Structures spéciales: Utiliser usinage de liaison à cinq axes for spray arms (ensures uniform hole distribution) et GED (Usinage à décharge électrique) for filter holes (Φ0,5–1 mm, ensures uniform pore size).

2.2 Serrage de la pièce & Exécution d'usinage

Un serrage approprié empêche la déformation et garantit la précision. Le tableau ci-dessous présente les méthodes de serrage pour différents composants:

Conseils d'exécution de l'usinage:

• Pour bras gicleurs: Use five-axis linkage to machine curved surfaces and water holes in one setup (reduces positioning errors by 50%).
• For filters: Use EDM to process dense small holes (Φ0,5–1 mm) to ensure no blockages and uniform water flow.
• For thin-walled housings: Reserve 0.2–0.3mm deformation allowance in programming to prevent machining stress-induced warping.

3. Post-traitement & Assemblée: Améliorer les performances & Esthétique

Le post-traitement élimine les défauts d'usinage et prépare les composants pour l'assemblage, tandis qu'un assemblage minutieux garantit que le prototype fonctionne en toute sécurité et en douceur.

3.1 Post-traitement

• Pièces en plastique (Logement, Support à bols):

1. Ponçage (200–Papier de verre grain 800) pour supprimer les marques d'outils.
2. Sablage pour simuler la texture du moulage par injection.
3. Peinture (imitation metallic texture or matte finish) to enhance aesthetics; use food-safe coatings for bowl racks.

• Pièces métalliques (Socle moteur, Water Pump):
• Alliage en aluminium: Anodiser (choix de couleurs: noir/argent) pour la résistance à la corrosion; polish heat-dissipating ribs to improve heat transfer.
• Acier inoxydable: Passiver (traitement chimique) to enhance rust resistance; electroplate door locks for wear resistance.
• Impression d'écran en soie: Imprimer les logos de la marque, mode d'emploi (Par exemple, “Commencer,” “Rinse,” “Dry”), et les avertissements de sécurité (Par exemple, “Do not touch at high temperature,” “Do not block the drain outlet”) using wear-resistant, high-temperature environmental ink.

3.2 Assemblage étape par étape

1. Vérification avant assemblage: Vérifier que tous les composants répondent aux normes dimensionnelles (Par exemple, door seal groove tolerance ±0.05mm, spray arm hole diameter ±0.03mm).
2. Assemblage des composants de base:

• Installer le moteur et water pump onto the base; connect hoses and wires (utiliser des tubes thermorétractables pour l'isolation).
• Montez le spray arm to the water pump outlet; rotation des tests (should spin freely with no jitter).
• Assemblez le bowl rack into the cabinet; ensure it slides smoothly and locks in place.

3. Assemblage final:

• Attachez le corps de porte to the cabinet via hinges; adjust the door opening angle (90–120°) and test the door lock (should close tightly).
• Installer silicone sealing strips into the door groove; press firmly to ensure a tight seal.
• Montez le Panneau de contrôle onto the door; connect buttons to internal circuits (test button responsiveness).

4. Tests fonctionnels & Dépannage des problèmes

Les tests valident les performances du prototype, tandis que le dépannage résout les problèmes courants pour garantir la fiabilité.

4.1 Liste de contrôle des tests fonctionnels

Testez le prototype dans quatre domaines clés pour valider les performances:

4.2 Problèmes courants & Solutions

Perspective de la technologie Yigu

À la technologie Yigu, nous voyons CNC machining dishwasher prototype models en tant que “validateur de conception”—they bridge ideas and mass production while ensuring user safety and cleaning efficiency. Notre équipe priorise deux aspects fondamentaux: precision and durability. For critical parts like spray arms, we use five-axis machining to ensure 360° no-dead-corner coverage and EDM for uniform holes (± 0,03 mm de tolérance). For water-contacting parts, we strictly select 304 stainless steel and passivation treatment to enhance corrosion resistance. We also integrate 3D scanning post-machining to verify component accuracy. En se concentrant sur ces détails, nous aidons nos clients à réduire les défauts de post-production de 25 à 30 % et à réduire les délais de mise sur le marché de 1 à 2 semaines. Whether you need an appearance prototype for exhibitions or a functional one for testing, we tailor solutions to meet global food safety and electrical standards.

FAQ

1. Q: How long does it take to produce a CNC machining dishwasher prototype model?

UN: Typically 9–12 working days. Cela comprend 1 à 2 jours pour la programmation 3D, 3–4 jours pour l’usinage CNC (including EDM for small holes), 1–2 jours pour le post-traitement, 2–3 jours pour le montage, et 1 journée de test & dépannage.

2. Q: Can I use resin compound instead of ABS plastic for the bowl rack?

UN: Ce n'est pas recommandé. Resin compound has low strength (can only bear ≤2kg weight) and poor water resistance (absorbs moisture and deforms after 10+ usages). Plastique abs, en revanche, has high impact strength and water resistance—ideal for bowl racks that need to hold tableware (5–8kg) and contact water regularly.

3. Q: What should I do if the prototype’s cleaning efficiency is low?

UN: D'abord, check the spray arm’s hole distribution (ensure even spacing at 5–8mm intervals) and water pressure (should be 0.2–0.3 MPa). If spacing is correct, verify the spray arm’s rotation speed (should be 30–40 rpm). If speed is low, clean the water pump filter (remove debris) ou ajustez l'alimentation électrique de la pompe : cette solution prend 1 à 2 heures et résout la plupart des problèmes d'efficacité de nettoyage..