Lors du développement d'un masseur (comme les masseurs à rouleaux, masseurs vibrants, ou des masseurs à air comprimé), le processus de prototype détermine directement si le produit peut répondre aux demandes de confort des utilisateurs (comme un massage tête-peau) et les fonctionnalités (comme une vibration stable ou un contrôle de la pression). Parmi toutes les méthodes de prototypage, le Processus de prototype de masseur d'usinage CNC se distingue par sa capacité à reproduire des structures complexes (Par exemple, mécanismes de transmission, coques ergonomiques)— mais qu'est-ce qui fait de ce processus un premier choix pour le masseur R&D? Cet article décompose les étapes de base, avantages, et des considérations clés de ce processus CNC pour résoudre les défis de développement communs.
1. Principaux avantages du processus de prototype de masseur d'usinage CNC
Le processus CNC répond aux demandes uniques des masseurs (Par exemple, têtes de massage flexibles, transmission à faible bruit). Voici ses quatre avantages irremplaçables:
Catégorie d'avantage | Performances spécifiques | Valeur pour les masseurs |
Usinage de structures complexes | Handles curved massage heads, gear transmission systems, and thin-walled shells (<1.5MM) that 3D printing struggles with. | Enables integrated machining of roller massage head shafts (coaxialité <0.05MM) and air-pressure bag grooves (ensuring uniform pressure distribution). |
Multi-Material Compatibility | Processus des plastiques (Abs, PC, Pom), métaux (alliage en aluminium, acier inoxydable), and supports silicone molding (via CNC-machined metal molds). | – ABS/PC for lightweight, impact-resistant shells.- Aluminum alloy for low-noise gear brackets.- Stainless steel for durable roller shafts.- Silicone (moulé via des moules CNC) for skin-friendly massage heads. |
Contrôle de haute précision | Tolérance dimensionnelle contrôlée à l'intérieur ± 0,05 mm, reproduisant avec précision l'espacement des têtes de massage, positions des boutons, et emplacements pour moteur. | Assure un écart d'amplitude de vibration de la tête de massage ≤ 0,1 mm (éviter une intensité de massage inégale) et espace d'engrènement des engrenages ≤0,03 mm (réduire le bruit). |
Validation fonctionnelle rapide | Structures d'assemblage des machines (s'enclenche, trous à vis, sièges de roulement) pour un ensemble de prototypes immédiats - aucun post-traitement supplémentaire nécessaire pour ajuster les moteurs ou les batteries. | Coupe r&D Time par 30%: Tester le changement de mode de massage, fréquence des vibrations, et stabilité de la pression juste après l'usinage. |
2. Répartition étape par étape du processus de prototype de masseur d'usinage CNC
Le processus CNC suit un linéaire, flux de travail reproductible adapté aux masseurs. Il se compose de 8 étapes clés:
- 3D conception du modèle & Fractionnement des composants
Utiliser le logiciel CAO (Solidworks / et) pour concevoir tous les composants, se concentrer sur:
- Coquille: Courbe ergonomique (ajustement 95% des contours du corps adulte, Par exemple, cou, dos) avec poignées antidérapantes.
- Tête de massage: Personnalisé par type : rouleau (surface cylindrique de précision), vibreur (rainure de fixation plate), ou un sac à air comprimé (cavité flexible).
- Structure interne: Disposition des moteurs, engrenages, cartes de circuits imprimées, et compartiments à piles (assurant un jeu d'assemblage de 0,1 à 0,3 mm).
Divisez des modèles complexes en pièces usinables (coque supérieure, coque inférieure, support de tête de massage) pour un traitement séparé.
- Préparation des données & Planification du chemin d'outils
- Importez le modèle 3D dans le logiciel CAM (MasterCam / Powermill) pour définir le système de coordonnées d'usinage.
- Planifier les chemins d'outils:
- Brouillage: Coupeur à fond plat Φ10 mm (retirer 90% excès de matériaux, Laisser une allocation de 0,3 mm).
- Finition: Coupe-nez sphérique de Φ2 mm pour les courbes de coque; Outil de gravure de Φ0,5 mm pour rainures de logo/fentes pour tête de massage.
- Usinage spécial: Utilisez des outils à long tranchant pour les compartiments de batterie profonds ou l'usinage par électroérosion (GED) pour petits trous d'engrenage.
- Générez du code G et simulez des chemins pour éviter les collisions d'outils (critique pour les pièces à parois minces).
- Sélection des matériaux & Préparation
Choisissez des matériaux en fonction des fonctions des composants, puis prétraiter les blancs:
Type de composant | Matériel recommandé | Prétraitement & Raison clé |
Coque/Poignée | ABS/PC | Découpé en flans de 150 × 100 × 50 mm; clean surface to remove impurities (ensuring smooth spraying). |
Tête de massage (Roller) | Acier inoxydable 304 | Anneal to reduce hardness; cut into Φ20×50mm cylinders (for rust resistance and smooth rotation). |
Gear/Bracket | Alliage en aluminium 6061 | Cut into 80×80×30mm blanks; ébavurer les bords (for low-noise gear meshing). |
Silicone Massage Head | Silicone (molded via CNC mold) | Machine a metal mold (alliage en aluminium) d'abord; then pour and vulcanize silicone (for skin-friendly flexibility). |
- Serrage & Positionnement
- Grosses pièces (coquille): Corriger avec les plates-formes d'adsorption de vide (Évite la déformation de la pression du luminaire).
- Petites pièces (engrenages, massage heads): Raconcez avec des luminaires personnalisés (align to machining axes for coaxiality).
- Utilisez des chercheurs de bord laser pour définir les coordonnées (Assure une précision de positionnement de ± 0,01 mm).
- Usinage brutal
Prioriser les grandes surfaces (shell exteriors, battery compartment bottoms) avec des taux d'alimentation élevés (120mm / min) Pour façonner rapidement les pièces, protecting delicate components like gear teeth.
- Finition
Concentrez-vous sur les détails critiques de l'utilisateur:
- Machine shell curves to Ra0.8 surface roughness (pour une tenue confortable).
- Cut massage head slots (profondeur 5 mm ±0,02 mm) and gear meshing surfaces (tolérance ±0,03 mm).
- Fermer des trous de dissipation de chaleur (Φ3 mm ±0,05 mm) for motors (Empêcher la surchauffe).
- Post-traitement
- Débarquant: Use 400-grit sandpaper to remove knife marks from shell edges and massage head slots.
- Traitement de surface:
- Pièces en plastique: Finition mate pulvérisée (anti-doigt) or soft-touch coating (for grip comfort).
- Pièces métalliques: Anodize gears/brackets (anticorrosion); polish roller massage heads (Ra0.4 for smooth skin contact).
- Silicone parts: Secondary vulcanization (120° C pour 2 heures) to improve elasticity and temperature resistance.
- Assemblée & Tests fonctionnels
Type de test | But | Pass Criteria for Massagers |
Massage Performance Test | Verify intensity uniformity and mode switching. | Vibration amplitude deviation ≤0.1mm; 5+ modes switch smoothly (Par exemple, low/medium/high). |
Test de bruit | Ensure quiet operation (avoiding user disturbance). | Bruit <60dB during high-intensity massage (quieter than a household fan). |
Test de durabilité | Check component stability under long-term use. | No gear wear or massage head loosening after 100 heures de fonctionnement continu. |
- Assembler des composants: Coquille + massage head + moteur + engrenages + batterie (use snaps/screws for easy disassembly).
- Effectuer des tests critiques (Voir le tableau ci-dessous) pour valider les performances:
3. Comment le processus CNC se compare-t-il aux méthodes de prototypage traditionnelles?
The CNC process outperforms 3D printing and silicone duplication for massagers. Voici une comparaison directe:
Métrique d'évaluation | Processus d'usinage CNC | 3D Impression | Duplication en silicone |
Précision | ± 0,05 mm (ideal for gears/massage heads) | ± 0,1 à 0,3 mm (risque d’intensité de massage inégale ou de blocage des équipements) | ± 0,2 à 0,5 mm (mauvais pour les pièces fonctionnelles comme les systèmes de transmission) |
Aptitude au matériau | Métaux + plastiques + silicone (via des moules) (soutient respectueux de la peau, pièces durables) | Seuls les filaments en plastique (ne peut pas reproduire des engrenages métalliques ou des têtes de massage en silicone) | Époxy/résine (pas de compatibilité avec les métaux; les pièces en silicone manquent d'élasticité) |
Qualité de surface | Lisse, bords ébavurés (RA0.4 -RA0.8) pour le confort | Texture en couches (nécessite un ponçage supplémentaire; les poignées rugueuses provoquent un inconfort) | Lisse mais manque de détails fins (ne peut pas reproduire les motifs antidérapants ou les dents d'engrenage) |
Rentabilité (10+ Unités) | Coût unitaire inférieur (G-codes/moules réutilisables) | Plus haut (déchets + post-traitement pour la fonctionnalité) | Plus haut (les moules en silicone se dégradent après 5 à 8 utilisations) |
4. Précautions clés pour le processus CNC
Pour éviter les défauts courants (Par exemple, bruit d'engrenage, relâchement de la tête de massage), suivez ces trois étapes critiques:
- Paroi mince & Protection des équipements
Utiliser une faible force de coupe (≤250N) et haute vitesse (10,000 RPM) lors de l'usinage de coques à parois minces (<1.5MM) pour éviter la déformation. Pour les engrenages, utiliser EDM pour les petits trous (Φ2mm) pour garantir la précision des dents (avoiding meshing noise).
- Silicone Mold Machining
When making silicone massage heads, machine the aluminum alloy mold with ±0.02mm tolerance (ensuring silicone parts match design dimensions). After molding, trim flash with a sharp knife (avoiding damage to flexible surfaces).
- Assembly Clearance Calibration
Après l'usinage, use a feeler gauge to check motor-bracket clearance (0.1mm ± 0,02 mm). Too tight causes vibration; too loose leads to noise. Adjust via secondary grinding if needed.
5. Le point de vue de Yigu Technology sur le processus de prototype de masseur d'usinage CNC
À la technologie Yigu, we believe this CNC process is the backbone of reliable massager R&D. Sa précision de ± 0,05 mm résout deux points de douleur centraux: massage head uniformity (critical for user comfort) and low-noise transmission—issues 3D printing can’t fix. Par exemple, a client’s neck massager prototype used our CNC-machined aluminum alloy gears and silicone massage heads: it passed 100-hour durability tests, had noise <55db, et réduit r&D Time par 25%. Nous vous recommandons de combiner CNC (for shells/gears) avec impression 3D (pour une décoration non fonctionnelle) Pour équilibrer le coût. Finalement, Ce processus valide tôt les détails centrés sur l'utilisateur, Couper les risques de production de masse.
FAQ
- How long does the CNC machining massager prototype process take?
It takes 8–15 days: prototypes simples (basic vibration massager) take 8–10 days; conceptions complexes (multi-roller neck massager with gears) take 12–15 days (including silicone molding and testing).
- Quelle est la plage de coûts pour un prototype en utilisant ce processus?
Le coût va de 800 à 4,000 Yuan par unité: prototypes en plastique uniquement (Coque ABS + vibreur) cost 800–1,800 yuan; metal-silicone prototypes (stainless steel rollers + silicone heads) cost 2,000–4,000 yuan (due to mold and material costs).
- Can this process make customized massage heads (Par exemple, for facial/foot massagers)?
Yes—we use 5-axis CNC machines to make custom massage heads: facial (small Φ8mm rollers with soft silicone coating) or foot (grands rouleaux texturés Φ30mm). Le processus prend également en charge l'usinage de supports incurvés pour s'adapter à des parties de carrosserie spécifiques..