Comment développer un prototype fiable de brise-mur par usinage CNC?

Un performant Prototype de brise-mur en usinage CNC est la pierre angulaire du développement de produits : il valide la rationalité structurelle, teste les fonctions de base (comme le concassage à grande vitesse et l'étanchéité), et minimise les risques avant la production de masse. Cet article décompose systématiquement l'ensemble du processus de développement, de la conception aux tests, utiliser des comparaisons basées sur les données, directives étape par étape, et des solutions pratiques pour relever les principaux défis.

1. Préparation préliminaire: Posez les bases de la précision des prototypes

La préparation préliminaire a un impact direct sur la précision et la fonctionnalité du prototype. Il se concentre sur deux tâches critiques: 3D Modélisation & optimisation structurelle et sélection des matériaux, tous deux adaptés aux exigences uniques des brise-murs (Par exemple, rotation à grande vitesse, sécurité alimentaire).

1.1 3D Modélisation & Optimisation structurelle

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

• Répartition des composants: Divisez la machine en parties comme le corps de tasse, assemblage de lame, base moteur, Panneau de contrôle, et bague d'étanchéité pour un usinage et un assemblage plus faciles.
• Domaines clés d’optimisation:
• Disposition des lames: Concevoir les angles des pales (15–20°) et distribution pour assurer un broyage efficace des ingrédients durs (Par exemple, fou, os).
• Structure d'étanchéité: Concevoir avec précision la rainure pour le bague d'étanchéité en silicone (tolérance: ± 0,05 mm) pour éviter les fuites de liquide lors d'une rotation à grande vitesse.
• Compatibilité d'assemblage: Marquer les positions des boucles, trous à vis, et rainures de positionnement pour garantir un ajustement sécurisé des composants. (Par exemple, le corps de la tasse se verrouille fermement à la base).

Pourquoi optimiser ces structures? Une mauvaise disposition des lames peut réduire l'efficacité du broyage en 30%, tandis qu'une conception d'étanchéité défectueuse peut provoquer des fuites, entraînant des retouches qui ajoutent 2 à 3 jours au délai..

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

Les différents composants du brise-mur nécessitent des matériaux aux propriétés spécifiques (Par exemple, résistance à l'usure des lames, transparence pour les corps de gobelets). Le tableau ci-dessous compare les matériaux les plus adaptés:

Exemple: The cup body, which needs transparency for ingredient observation, usages Plastique PC. Lames, requiring wear resistance and food safety, are made of 304 acier inoxydable.

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

La phase d'usinage CNC suit un flux de travail linéaire :model slicing & programming → billet preparation → rough machining → finishing—with special attention to wall breaker-specific structures (Par exemple, curved cup inner walls, lames tranchantes).

2.1 Découpage du modèle & Programmation

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: Vitesse de coupe = 1 800–2 200 tr/min; Avance = 600–800 mm/min.
• Alliage en aluminium: Vitesse de coupe = 1 000 à 1 500 tr/min; Avance = 400–600 mm/min (utiliser du liquide de refroidissement pour éviter de coller).
• Acier inoxydable: Vitesse de coupe = 800-1000 tr/min; Avance = 200–300 mm/min (slower speed for hardness).

2. Sélection d'outils:

• Pour les surfaces courbes (cup inner wall): Utiliser ball end mills (Φ3–5 mm) to ensure smoothness.
• Pour les lames: Utiliser outils en carbure or wire EDM to achieve sharp edges (tolérance: ± 0,05 mm).
• For heat dissipation holes: Utiliser hollow tools ou EDM pour les formes de trous complexes (assure un flux de chaleur uniforme).

3. Liaison multi-axe: Utiliser une machine-outil à cinq axes pour les composants complexes (Par exemple, supports de lame) pour éviter les interférences avec les outils et assurer la précision.

2.2 Exécution d'usinage: Étapes clés & Précautions

Une bonne exécution garantit la précision des composants. Suivez cette séquence:

1. Préparation des billettes: Couper les matières premières en billettes correspondant aux tailles des composants (Par exemple, Blocs ABS pour corps de gobelets, tôles d'aluminium pour bases de moteur) et réserver une surépaisseur d'usinage de 0,5 à 1 mm.
2. Serrage: Fixez les billettes à la table de la machine : utilisez l'adsorption sous vide pour les pièces en plastique. (empêche la déformation) et mandrins à trois mors pour pièces métalliques (assure la stabilité).
3. Usinage brutal: Utiliser des outils de grand diamètre (Φ8–10 mm) pour éliminer rapidement 80 à 90 % des excédents de matière (sauvegarde 30% du temps d'usinage).
4. Finition: Utiliser des outils de petit diamètre (Φ0,5–2 mm) pour affiner les détails (Par exemple, bords de lame, trous filetés) et atteindre la rugosité de surface Ra <0.8μm pour les parties visibles.

Précaution critique: Remplacez immédiatement les outils usés : les outils émoussés peuvent augmenter l'erreur dimensionnelle de 0,2 mm., ruiner le tranchant de la lame ou la précision de la rainure d'étanchéité.

3. Post-traitement: Améliorer l'apparence & Fonctionnalité

Le post-traitement élimine les défauts d'usinage et prépare les composants pour l'assemblage. Il comprend traitement de surface, impression d'écran en soie, et contrôles avant montage.

3.1 Traitement de surface: Améliorer la durabilité & Esthétique

Choisir des méthodes de traitement en fonction de la fonction du matériau et des composants:

• Pièces en plastique (Corps de tasse, Coquille):

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. Pulvérisation de peinture alimentaire (Par exemple, peinture UV mate) pour la résistance aux rayures.

• Pièces métalliques (Socle moteur, Lames):
• Alliage en aluminium: Anodisation (finition mate/argentée) Pour éviter la rouille.
• Acier inoxydable: Polissage pour obtenir un lisse, surface alimentaire.

3.2 Impression d'écran en soie & Vérifications avant assemblage

• Impression d'écran en soie: Imprimer les logos de la marque, mode d'emploi (Par exemple, “Grande vitesse,” “Smoothies,” “Faire le ménage”), et les avertissements de sécurité (Par exemple, “Ne touchez pas les lames”) utilisant une température élevée, encre résistante à l'usure.
• Vérifications avant assemblage:

1. Vérifier les dimensions avec des pieds à coulisse (Par exemple, capacité du corps de la tasse, taille de la rainure d'étanchéité).
2. Tester le tranchant de la lame (utiliser un échantillon d'ingrédient pour vérifier la finesse du broyage).
3. Inspecter la qualité de la surface (pas de rayures, copeaux de peinture, ou des taches d'encre).

4. Assemblée & Essai: Valider les performances du prototype

L'assemblage et les tests confirment que le prototype répond aux normes de conception en matière de fonctionnalité, sécurité, et durabilité.

4.1 Assemblage étape par étape

1. Attachez le base moteur (alliage en aluminium) à la carrosserie à l'aide de vis M3 (couple: 1.5–2,0 N·m).
2. Installer le assemblage de lame dans la base du moteur (assurez-vous qu'il tourne librement sans gigue).
3. Monter le bague d'étanchéité en silicone dans la rainure du corps de la tasse (appuyez fermement pour sécuriser).
4. Montez le Panneau de contrôle sur la carrosserie (aligner les boutons avec les circuits internes).
5. Verrouillez le corps de la tasse à la base (testez la boucle pour une fixation sécurisée).

4.2 Liste de contrôle des tests: Assurer la fiabilité

Testez le prototype dans trois domaines clés:

Perspective de la technologie Yigu

À la technologie Yigu, nous voyons Prototypes de brise-murs usinés CNC en tant que “validateur de conception”—ils relient les idées et la production de masse tout en réduisant les risques. Notre équipe priorise deux aspects fondamentaux: précision et sécurité. For critical parts like blades, Nous utilisons 304 stainless steel and EDM to ensure sharpness and food safety. For sealing structures, we control tolerance to ±0.03mm (tighter than industry standards) to eliminate leakage. Nous intégrons également le post-usinage par numérisation 3D pour vérifier la précision dimensionnelle. En se concentrant sur ces détails, we help clients reduce post-production defects by 25–30% and accelerate time-to-market by 1–2 weeks. Whether you need an appearance prototype for exhibitions or a functional one for testing, we tailor solutions to your goals.

FAQ

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

UN: Typically 8–10 days. This includes 1–2 days for 3D modeling, 2–3 days for CNC machining, 1–2 jours pour le post-traitement, and 2–3 days for assembly and testing.

2. Q: Can I use resin instead of ABS/PC plastic for the cup body?

UN: Resin is not ideal. While it’s cheap and easy to cast, it has low impact resistance—high-speed rotation vibrations may cause it to crack. ABS/PC plastic is better for its durability and machinability.

3. Q: What should I do if the prototype leaks during the water test?

UN: D'abord, vérifier la bague d'étanchéité en silicone (remplacer si endommagé). Si la bague est intacte, vérifier la taille de la rainure d'étanchéité (la tolérance doit être de ± 0,05 mm). Si la rainure est trop grande, ajoutez un mince tampon en silicone de qualité alimentaire sur le corps de la tasse. Cette solution prend 1 à 2 heures et résout la plupart des problèmes de fuite..