Comment développer un prototype de hachoir à viande par usinage CNC de haute précision?

Un bien conçu Prototype de hachoir à viande usiné CNC est un outil essentiel pour valider la faisabilité de la conception, tester l'efficacité du hachage de la viande, et assurer la sécurité alimentaire avant la production de masse. Cet article décompose systématiquement l'ensemble du processus de développement, de la conception préliminaire au débogage final, à l'aide de comparaisons claires., directives étape par étape, et des solutions pratiques pour relever les défis communs, vous aider à créer un prototype qui équilibre les fonctionnalités, durabilité, et la sécurité alimentaire.

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

La préparation préliminaire a un impact direct sur la précision et la convivialité du prototype. Il se concentre sur deux tâches principales: 3D Modélisation & optimisation structurelle et sélection des matériaux, tous deux adaptés aux besoins uniques des hachoirs à viande (Par exemple, résistance à la corrosion, Nettoyage facile, coupe nette).

1.1 3D Modélisation & Optimisation structurelle

Utiliser un logiciel de CAO professionnel (Par exemple, Solide, et, Pour / e) pour créer un modèle 3D détaillé du hachoir à viande. Le modèle doit couvrir tous les composants et prioriser l'optimisation structurelle pour éviter les erreurs d'usinage:

• Répartition des composants: Divisez le broyeur en parties indépendantes comme le corps, port d'alimentation, sortie de décharge, arbre en spirale (coupeur torsadé), assemblage de lame, récipient, et base pour un usinage et un assemblage plus faciles.
• Domaines clés d’optimisation:
• Conception d'arbre en spirale: Définir l'angle de la spirale (15–20° pour un poussage efficace de la viande), forme de la lame (dentelé pour la viande dure), et diamètre de l'arbre (10–15 mm en fonction de la taille du broyeur) avec une tolérance de ±0,05 mm.
• Lame & Ajustement du conteneur: Assurez un espace de 0,1 à 0,2 mm entre la lame et le récipient. (évite les résidus de viande et assure une coupe soignée).
• Structure de transmission: Réserver des trous ou des interfaces pour les culbuteurs manuels ou les moteurs électriques (aligner avec la coaxialité de l'arbre en spirale, tolérance ±0,03 mm).
• Rainures d'étanchéité: Concevoir des rainures pour bagues d'étanchéité en silicone (largeur: 2-3 mm, profondeur: 1.5–2 mm) à la jonction récipient-fond pour éviter les fuites de jus de viande.

Pourquoi optimiser ces structures? Un angle de spirale mal conçu peut réduire l'efficacité du hachage de la viande en 40%, tandis que des espaces excessifs entre le récipient et la lame peuvent laisser 20% de viande non hachée – nécessitant une reprise coûteuse.

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

Les différents composants du hachoir à viande nécessitent des matériaux aux propriétés spécifiques (Par exemple, sécurité alimentaire pour les pièces en contact, tranchant pour les lames). Le tableau ci-dessous compare les matériaux les plus adaptés:

Exemple: L'arbre en spirale et les lames, qui entrent directement en contact avec la viande, utiliser 304 acier inoxydable pour répondre aux normes de sécurité alimentaire de la FDA. Le conteneur, besoin de transparence pour observer le processus de broyage, est fait de PETG alimentaire.

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

La phase d'usinage CNC suit un flux de travail linéaire :programmation & conception du parcours d'outil → serrage de la pièce → ébauche & finition—avec une attention particulière aux structures spécifiques aux hachoirs à viande (Par exemple, arbres en spirale, lames tranchantes).

2.1 Programmation & Conception 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):

• 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).
• 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).
• Plastique de qualité alimentaire: Vitesse = 1 500 à 3 000 tr/min; Avance = 0,08–0,15 mm/dent; Profondeur de coupe = 0,5 à 1 mm (recuire d'abord pour éliminer les contraintes internes).

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. (pour les surfaces courbes comme les cavités de conteneurs) ou fraises à aléser fines (pour trous de haute précision).
• Structures spéciales: Utiliser usinage de liaison à cinq axes pour arbres hélicoïdaux (assure un pas de spirale uniforme) et électroérosion à fil (fil lent) pour bords de lame (garantit la netteté, dureté HRC55–60).

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 arbres hélicoïdaux: Utiliser usinage combiné tournage-fraisage pour créer des surfaces en spirale continues (évite les marques d'outils).
• Pour les bords de lame: Après fraisage CNC, utiliser électroérosion à fil pour obtenir une arête vive (Rampe <0.8µm) et traitement thermique HRC55-60 pour la résistance à l'usure.
• Pour les contenants en plastique: Utiliser fraisage en couches (0.5mm par couche) pour éviter de fondre et de coller aux outils.

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

Le post-traitement supprime les défauts et prépare les composants pour l'assemblage, tandis qu'un assemblage minutieux garantit le bon fonctionnement du prototype.

3.1 Post-traitement

• Pièces métalliques:
• Acier inoxydable: Jet de sable (texture mate) ou électropolissage (brillant) pour supprimer les marques d'outils; appliquer de l'huile antirouille de qualité alimentaire.
• Alliage en aluminium: Anodiser (choix de couleurs: noir/argent) pour la résistance à la corrosion; bords de chanfrein (R1–R2 mm) pour la sécurité.
• Pièces en plastique:
• Conteneurs PP/PETG: Polir avec du papier de verre grain 400 à 800 pour obtenir la transparence; utiliser le soudage par ultrasons pour des joints sans soudure.
• Bagues d'étanchéité: Nettoyer avec un désinfectant de qualité alimentaire avant l'installation.

3.2 Assemblage étape par étape

1. Vérification avant assemblage: Vérifier que tous les composants répondent aux normes dimensionnelles (Par exemple, coaxialité de l'arbre en spirale, tranchant de la lame).
2. Assemblage des composants de base:

• Fixez l'arbre en spirale à la base à l'aide de roulements (Assurer une rotation lisse, résistance ≤5N).
• Fixez l'ensemble de lames à l'arbre en spirale à l'aide d'une rainure de clavette ou de vis. (s'aligner sur les exigences en matière d'espacement des conteneurs).

3. Scellage & Assemblage du logement:

• Placez la bague d'étanchéité en silicone dans la rainure du récipient; fixer le conteneur à la base avec des vis (couple: 30–40N·m).
• Installez la poignée (alliage en aluminium) et port d'alimentation (Pivot) sur le corps; assurez-vous qu'il n'y a pas de pièces détachées.

4. Tests de fonction & 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 de fonctionnement

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 Prototypes de hachoir à viande usinés CNC en tant que “validateur de sécurité”—ils garantissent la sécurité alimentaire et la fiabilité fonctionnelle avant la production en série. Notre équipe priorise deux aspects fondamentaux: précision et conformité. Pour les pièces critiques comme les lames et les arbres en spirale, Nous utilisons 304 acier inoxydable et fil EDM pour atteindre une dureté HRC55-60 (assurer une netteté à long terme). Pour les contenants en plastique, nous ajoutons des étapes de recuit pour éliminer les risques de déformation. Nous intégrons également le post-usinage par scanning 3D pour vérifier la coaxialité (tolérance ±0,03 mm). 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. Que vous ayez besoin d'un prototype de hachoir à viande manuel ou électrique, nous adaptons nos solutions pour répondre aux normes mondiales de sécurité alimentaire.

FAQ

1. Q: Combien de temps faut-il pour produire un prototype de hachoir à viande par usinage CNC?

UN: Généralement 8 à 12 jours ouvrables. Cela comprend 1 à 2 jours pour la programmation 3D, 3–4 jours pour l’usinage CNC, 1–2 jours pour le post-traitement, 1–2 jours pour le montage, et 1 journée de test & dépannage.

2. Q: Puis-je utiliser un alliage d'aluminium au lieu de l'acier inoxydable pour l'arbre en spirale?

UN: Ce n'est pas recommandé. L'alliage d'aluminium est plus doux (dureté ~HB60) et sujet à l'usure, ce qui peut laisser des copeaux de métal dans la viande, en violation des normes de sécurité alimentaire. Acier inoxydable (304/316) a une dureté plus élevée (HB180-200) et résistance à la corrosion, ce qui en fait le seul choix sûr pour les pièces rotatives en contact avec les aliments.

3. Q: Que dois-je faire si le prototype laisse échapper du jus de viande pendant les tests?

UN: D'abord, vérifiez si la bague d'étanchéité en silicone est endommagée ou mal alignée (remplacer ou repositionner si nécessaire). Si la bague est intacte, vérifier les dimensions de la rainure de la base du conteneur (la tolérance doit être de ± 0,05 mm). Si la rainure est trop grande, ajoutez un mince tampon en silicone de qualité alimentaire à la jonction. Cette solution prend 1 à 2 heures et résout la plupart des problèmes de fuite..