Quel est le processus professionnel de prototype de machine à crème glacée d'usinage CNC?

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Le Processus de prototype de machine à crème glacée d'usinage CNC est un flux de travail systématique qui transforme les concepts de conception en prototypes physiques, validation de l'apparence, structure, assemblée, et fonctionnalités pour l'optimisation de la production de masse. Cet article détaille le processus étape par étape, de la sélection des matériaux au contrôle qualité, à l'aide de tableaux basés sur les données., directives pratiques, et des conseils de dépannage pour vous aider à relever les principaux défis et garantir le succès du prototype.

1. Préparation préliminaire: Définir des objectifs & Sélectionnez les matériaux

La préparation préliminaire détermine l'orientation de l'ensemble du processus d'usinage. Cela commence par clarifier les objectifs du projet et sélectionner des matériaux adaptés aux besoins uniques de la machine à glace. (Par exemple, sécurité alimentaire, résistance aux basses températures).

1.1 Objectifs du projet

Les principaux objectifs du développement d'un prototype de machine à glace via l'usinage CNC sont:

  • Vérifier conception d'apparence (Par exemple, forme de coquille, intégration de la fenêtre de visualisation) correspond à l'esthétique de la marque.
  • Test rationalité structurelle (Par exemple, stabilité de la coque à paroi mince, alignement du mécanisme d'agitation).
  • Confirmer faisabilité du montage (Par exemple, ajustement des composants, accessibilité du câblage).
  • Valider praticité fonctionnelle (Par exemple, vitesse de réfrigération, en remuant la douceur, performances étanches).

Pourquoi ces objectifs sont-ils essentiels? Sauter l'alignement des objectifs peut conduire à un usinage mal orienté, par exemple, se concentrer trop sur l'apparence tout en négligeant les normes de sécurité alimentaire, qui nécessite 50% plus de temps de retouche.

1.2 Sélection des matériaux: Faire correspondre les propriétés aux composants

Différentes parties de la machine à glace nécessitent des matériaux présentant des caractéristiques spécifiques. Le tableau ci-dessous compare les options les plus adaptées, ainsi que leurs utilisations et exigences:

ComposantMatérielPropriétés clésExigences de traitementGamme de coûts (par kg)
Coque du corpsAlliage en aluminium (6061/6063)Léger, Facile à machine, résistant à la corrosionAnodisé (noir/argent), surface sablée (Ra1,6 ~ Ra3,2)\(6- )10
Conteneur de doublure304 Acier inoxydableQualité alimentaire, résistant aux hautes températures/à la corrosionPolissage miroir (Ra≤0,2 μm)\(15- )22
Lames d'agitation304 Acier inoxydable + Revêtement en téflonSurface lisse en contact avec les aliments, à l'usureConception amovible; noyau d'arbre en acier inoxydable pour plus de solidité\(18- )25
Fenêtre de visualisation transparentePanneau acrylique/PCTransparence élevée, résistance aux basses températures (-20° C +)Chanfrein de polissage des bords (R1~R2mm), revêtement anti-buée\(8- )12
Composants électriquesNylon/POMIsolé, ignifuge, résistant à l'arcUtilisé pour les supports et les panneaux de boutons\(4- )7
Bague d'étanchéitéSiliconeÉtanche, étanche, résistant à la température (-20°C~200°C)Scelle la jonction couvercle-liner; pas d'usinage CNC (moulé)\(9- )13

Exemple: Le conteneur de doublure usages 304 acier inoxydable pour répondre aux normes de sécurité alimentaire de la FDA, tandis que le fenêtre de visualisation choisit l'acrylique pour sa rentabilité et sa transparence, ce qui est essentiel pour que les utilisateurs puissent surveiller la consistance de la crème glacée.

2. Processus d'usinage CNC: De la programmation à la production de composants

La phase d'usinage CNC est au cœur de la création de prototypes. Il suit un flux de travail linéaire: programmation & planification du processus → usinage des composants clés → traitement de surface.

2.1 Programmation & Planification des processus

Une programmation précise garantit que les composants correspondent aux spécifications de conception. Utiliser le logiciel CAM (Par exemple, Mastercam, Moulin électrique) pour générer des parcours d'outils et définir des paramètres:

  1. 3Fractionnement du modèle D: Divisez le prototype en parties indépendantes (coquille, doublure, lames, supports) pour une programmation séparée.
  2. Réglage des paramètres de coupe:
Étape d'usinageType d'outilVitesse (RPM)Alimentation (mm / min)Profondeur de coupe (MM)
BrouillageCouteau plat grand diamètre (φ12~φ20mm)8000~12 0002000~30001~2
FinitionCouteau à tête sphérique de petit diamètre (Φ4 ~ Φ6mm)15000~20 000800~12000.1~0,2
Forage de trousForet (Φ2 ~ Φ8MM) + Robinet (M3~M6)5000~8000500~1000N / A (percer en profondeur)
  1. Processus spéciaux:
  • Polissage miroir de doublure: Premier ébauche avec une meuleuse CNC, puis polir à la main pour atteindre Ra≤0,2 μm (assure un nettoyage facile et aucun résidu alimentaire).
  • Surfaces en spirale de la lame: Utilisez l'usinage de liaison à cinq axes pour les courbes complexes (tolérance ± 0,05 mm) pour assurer une agitation uniforme.

2.2 Conseils d'usinage des composants clés

Chaque composant nécessite des stratégies d'usinage adaptées pour éviter les défauts:

  • Coque du corps (Paroi mince <2MM): Ajouter un support de nervure de processus pendant l'usinage (post-production supprimée) pour éviter la déformation; utiliser une coupe symétrique pour réduire le stress.
  • Mécanisme d'agitation:
  • Réaliser un ajustement serré entre les lames et le noyau de l'arbre; réparer avec post-usinage par soudage laser.
  • Réservez un jeu de 0,05 à 0,1 mm à la position du roulement pour éviter un blocage en rotation.
  • Fenêtre de visualisation transparente: Chanfreiner et polir les bords après le perçage; fixez des bandes de caoutchouc antidérapantes pour éviter les rayures lors du montage.

3. Processus d'assemblage: Construire & Fonctionnalité de test

L'assemblage transforme les composants usinés en un prototype fonctionnel. Suivez un flux de travail séquentiel pour garantir l’exactitude et la sécurité.

3.1 Assemblage étape par étape

  1. Pré-installation des composants de base:
  • Assembler moteur + arbre d'agitation + lames; tester l'équilibre de rotation (erreur d'équilibre dynamique ≤0,1g/cm²) Pour éviter les vibrations.
  • Intégrer le capteur de contrôle de température (PT100) dans la doublure; cacher le câblage à l’intérieur du fuselage pour éviter les interférences.
  1. Assemblage du boîtier:
  • Fixez la coque avec des boucles + vis; installer le panneau de commande, voyants lumineux, et des boutons (aligner avec les trous pré-usinés).
  • Fixez la fenêtre de visualisation transparente avec du mastic silicone pour garantir l'étanchéité.
  1. Connexions électriques:
  • Connectez le circuit imprimé au moteur, tube chauffant, et écran d'affichage; protéger les fils avec des manchons isolants pour répondre aux normes de sécurité.

3.2 Liste de contrôle des tests fonctionnels

Valider les performances du prototype avec des tests ciblés:

Catégorie de testOutils/MéthodesCritères de passage
Performances de réfrigérationLiquide de congélation (ou matières premières de crème glacée), thermomètreRefroidit à -18°C en ≤20 minutes
Stabilité d'agitationTachymètre, sonomètreFonctionne en continu pendant 2 heures sans tremblement de lame ni bruit anormal
Essai d'étanchéitéRemplissage d'eau (doublure 80% complet)Aucune fuite après avoir inversé le revêtement pendant 12 heures
Interaction homme-machineTesteur d'écran tactile, minuteurRéponse tactile <0.5s; précision de la minuterie ± 1 min; le voyant d'alarme se déclenche correctement (Par exemple, basse température)

4. Contrôle de qualité: Assurer la précision & Sécurité

Un contrôle qualité strict empêche les prototypes défectueux de passer à la production de masse. Utiliser des tests et des outils standardisés pour vérifier les indicateurs clés.

4.1 Normes de contrôle de la qualité

Article de testOutilsNormes
Précision dimensionnelleCoordonner la machine à mesurer (Cmm)Dimensions critiques: ± 0,05 mm; Dimensions non critiques: ± 0,1 mm
Inspection visuelle10x Loupe, Contrôle visuelPas de rayures, puits, ou aberration chromatique; chanfreinage uniforme des bords
Vérification de l'assemblageClé dynamométriqueLe couple de vis répond aux normes (Par exemple, Vis M3: 10~12N·m)
Conformité alimentaireListe de contrôle standard de la FDAToutes pièces en contact avec les aliments (doublure, lames) répondre aux exigences de la FDA; pas d'arêtes vives/bavures

Perspective de la technologie Yigu

À la technologie Yigu, Nous voyons le Processus de prototype de machine à crème glacée d'usinage CNC en tant que “réducteur de risque”— il identifie les défauts de conception à un stade précoce pour réduire les coûts de production de masse. Notre équipe priorise deux piliers: précision et sécurité alimentaire. Pour les doublures, Nous utilisons 304 acier inoxydable avec polissage miroir (Ra≤0,2 μm) pour assurer l'hygiène. Pour les lames, L'usinage à cinq axes garantit une tolérance de ± 0,05 mm pour une agitation en douceur. Nous ajoutons également une compensation de dilatation thermique (0.1mm écart entre l'arbre et le moteur) pour éviter le blocage à basse température. En intégrant le post-usinage du scanning 3D, nous réduisons les taux de reprise de 25% et livrez les prototypes 1 à 2 semaines plus rapidement. Que vous ayez besoin d'un prototype d'apparence ou fonctionnel, nous adaptons le processus à vos objectifs tout en respectant les normes de sécurité mondiales.

FAQ

  1. Q: Combien de temps prend l'ensemble du processus de prototype de machine à crème glacée d'usinage CNC?

UN: Généralement 10 à 14 jours ouvrables. Cela comprend 1 à 2 jours de préparation, 3–4 jours pour l’usinage, 1–2 jours pour le traitement de surface, 2–3 jours pour le montage, et 1 à 2 jours pour les tests/contrôles qualité.

  1. Q: Puis-je remplacer 304 acier inoxydable avec alliage d'aluminium pour le liner?

UN: Non. L'alliage d'aluminium n'est pas sans danger pour les aliments en cas de contact direct avec la crème glacée (peut réagir avec des ingrédients acides) et n'a pas la résistance à la corrosion de 304 acier inoxydable. L'utilisation d'un alliage d'aluminium ne respecterait pas les normes de la FDA et nécessiterait une refonte complète du prototype.

  1. Q: Quelles sont les causes du blocage de la lame, et comment y remédier?

UN: Les causes courantes sont un jeu de roulement insuffisant (<0.05MM) ou des lames mal alignées. Correctifs: Réusinez la position du roulement à un jeu de 0,05 à 0,1 mm.; utiliser l'usinage à cinq axes pour réaligner les surfaces en spirale des lames (tolérance ± 0,05 mm). Cela résout le brouillage en 1 à 2 heures.

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