Sekiranya anda seorang jurutera produk atau profesional perolehan yang bekerja pada pembangunan produk -sama ada untuk bahagian automotif, Peranti perubatan, atau alat perindustrian-Prototaip CNC Pemesinan Adakah penyelesaian anda untuk mengubah idea reka bentuk menjadi fizikal, Model yang boleh diuji. Tidak seperti pemesinan manual, CNC (Kawalan berangka komputer) Menggunakan kod pra-diprogramkan untuk memotong dan membentuk bahan dengan ketepatan yang tidak dapat ditandingi, menjadikannya sesuai untuk mengesahkan reka bentuk sebelum pengeluaran besar -besaran. Panduan ini memecah setiap langkah proses, Petua Teknikal Utama, Contoh dunia nyata, dan data untuk membantu anda mendapatkan prototaip yang boleh dipercayai dengan cekap.
1. Apa itu Prototaip CNC Pemesinan?
Pertama, Mari jelaskan asas -asas: Prototaip CNC Pemesinan adalah proses pembuatan yang menggunakan alat mesin yang dikawal oleh komputer untuk membuat prototaip kecil-batch atau bahagian rendah. Ia berfungsi dengan mengikuti reka bentuk digital (3D MODEL) untuk memotong, mengukir, atau aloi aluminium seperti bahan mentah, Plastik, atau keluli -ke dalam bentuk produk anda yang tepat.
Matlamat utama proses ini adalah untuk:
- Uji bentuk dan sesuai reka bentuk (Mis., Adakah gear baru sesuai dengan komponen yang ada?).
- Mengesahkan fungsi (Mis., Bolehkah bahagian peranti perubatan menahan penggunaan berulang?).
- Kenal pasti kelemahan reka bentuk lebih awal (Mis., Tempat lemah dalam pendakap) Untuk mengurangkan perubahan mahal kemudian.
Kenapa pentingnya: Permulaan yang membangunkan alat kuasa mudah alih sekali digunakan percetakan 3D untuk prototaip pertama mereka. Sementara bahagian dicetak 3D kelihatan betul, ia tidak dapat mengendalikan tork alat. Beralih ke Prototaip CNC Pemesinan Dengan aloi aluminium memberi mereka prototaip berfungsi yang mendedahkan keperluan untuk menguatkan pemegangnya -melayan mereka 3 bulan kerja semula dalam pengeluaran besar -besaran.
2. Prototaip Prototaip Langkah demi Langkah CNC
Proses ini mempunyai 5 peringkat utama, masing -masing kritikal untuk memastikan prototaip anda memenuhi standard reka bentuk. Gunakan jadual di pentas 2.2 untuk memadankan peralatan dengan keperluan projek anda.
2.1 Reka bentuk & Pengaturcaraan: Letakkan asas
Sebelum pemesinan, anda memerlukan reka bentuk digital yang jelas dan kod yang boleh dibaca mesin:
- 3D Modeling: Gunakan perisian CAD (Mis., Solidworks, AutoCAD) Untuk membuat model 3D terperinci prototaip anda. Termasuk dimensi tepat (Mis., 100x50x5mm) dan toleransi (Mis., ± 0.05mm untuk bahagian ketepatan).
- Pengaturcaraan CAM: Tukar model 3D ke kod CNC (G-code) Menggunakan perisian cam (Mis., MasterCam, Fusion 360). Kod ini memberitahu mesin:
- The Laluan pemotongan (di mana alat bergerak).
- Kelajuan (berapa cepat alat berputar).
- Kadar suapan (berapa cepat alat bergerak melalui bahan).
Untuk hujungnya: Untuk bahagian yang kompleks (Mis., prototaip dengan lubang dan slot), Tambahkan "simulasi toolpath" dalam perisian cam anda. Ini membolehkan anda melihat kesilapan (seperti alat yang terhempas ke dalam bahan) Sebelum masa dan bahan yang menjimatkan pemesinan.
2.2 Pemilihan peralatan: Pilih mesin CNC yang betul
Tidak semua mesin CNC berfungsi untuk setiap prototaip. Pilih satu berdasarkan kerumitan dan bahan bahagian anda:
| Jenis Mesin CNC | Ciri -ciri utama | Terbaik untuk |
| 3-Axis CNC | Bergerak bersama x, Y, Z paksi; Mudah, kos efektif. | Prototaip asas (Mis., kurungan rata, Lampiran plastik). |
| 4-Axis CNC | Menambah putaran di sekitar satu paksi (A-paksi); mengendalikan bahagian dengan ciri melengkung. | Bahagian seperti gear, perumahan silinder. |
| 5-Axis CNC | Berputar di sekitar dua paksi (A dan b); Mesin bentuk kompleks dari semua sudut. | Bahagian ketepatan tinggi (Mis., Komponen Aeroangkasa, implan perubatan). |
2.3 Pemilihan bahan & Penetapan
Pilih bahan yang sesuai dengan produk akhir anda (untuk menguji prestasi dunia nyata) dan selamatkannya ke mesin untuk mengelakkan beralih.
2.3.1 Bahan teratas untuk pemesinan CNC prototaip
| Bahan | Sifat utama | Terbaik untuk |
| Aloi aluminium (6061-T6) | Ringan (2.7 g/cm³), Mudah untuk mesin, kuat. | Bahagian automotif, Perumahan alat. |
| Plastik abs | Kos rendah, tahan terhadap kesan, Bagus untuk bahagian tekanan rendah. | Lampiran Elektronik, Prototaip produk pengguna. |
| Keluli tahan karat (304) | Tahan kakisan, kekuatan tinggi (515 Kekuatan tegangan MPA). | Peranti perubatan, Peralatan pemprosesan makanan. |
| Polikarbonat (Pc) | Telus, Shatterproof, tahan haba (sehingga 135 ° C.). | Bahagian yang kelihatan (Mis., penutup paparan, lekapan cahaya). |
2.3.2 Petua penetapan bahan
- Gunakan Vakum Chucks untuk rata, bahan nipis (Mis., 2Lembaran PC MM)-Mereka memegang bahan secara merata tanpa meninggalkan tanda.
- Untuk bahan yang lebih tebal (Mis., 10Blok aluminium mm), gunakan pengapit lembut Dilapisi dengan getah untuk mengelakkan menggaru.
2.4 Roughing & Penamat: Bentuk prototaip anda
Kedua -dua peringkat ini menjadikan bahan mentah menjadi prototaip yang tepat:
| Peringkat | Alat yang digunakan | Parameter utama | Matlamat |
| Roughing | Kilang akhir besar (10-16diameter mm) | Kelajuan pemotongan: 150-300 m/my; Kadar suapan: 50-200 mm/min | Keluarkan 70-90% bahan berlebihan dengan cepat; Tinggalkan 0.1-0.3mm untuk menyelesaikan. |
| Penamat | Kilang akhir kecil (2-6diameter mm) | Kelajuan pemotongan: 100-250 m/my; Kadar suapan: 20-80 mm/min | Menapis bahagian untuk memenuhi dimensi yang tepat dan kualiti permukaan (Ra 0.8-1.6 μm). |
Kajian kes: Syarikat peranti perubatan memesona prototaip keluli tahan karat melangkaui dan terus menamatkan penamat. Kilang akhir kecil mengambil 4 berjam -jam untuk menghilangkan bahan yang berlebihan dan membosankan di tengah -tengahnya. Menambah kasar memotong jumlah masa untuk 1.5 berjam -jam dan memelihara alat penamat.
2.5 Pasca pemprosesan & Pemeriksaan Kualiti
Selepas pemesinan, Sediakan prototaip untuk menguji dan mengesahkan kualitinya:
- Pasca pemprosesan:
- Deburring: Gunakan alat deburring atau kertas pasir 400 grit untuk mengeluarkan tepi tajam (menghalang kecederaan semasa ujian).
- Pembersihan: Lap bahagian dengan isopropil alkohol (untuk plastik) atau degreaser (untuk logam) Untuk mengeluarkan cecair pemotongan.
- Rawatan permukaan (pilihan): Tambah anodisasi (untuk aluminium) atau lukisan (untuk estetika) jika diperlukan.
- Pemeriksaan Kualiti:
- Gunakan a caliper Untuk memeriksa dimensi (Mis., diameter lubang, panjang).
- Gunakan a Menyelaras mesin pengukur (Cmm) untuk bahagian ketepatan tinggi (Memastikan toleransi dalam ± 0.01mm).
- Fungsi ujian (Mis., untuk engsel prototaip, periksa sama ada ia dibuka dan ditutup dengan lancar 100 kali).
3. Kelebihan Prototaip CNC Pemesinan
Mengapa memilih proses ini melalui percetakan 3D atau pemesinan manual? Berikut adalah faedah teratas, disokong oleh data:
- Ketepatan tinggi & Kebolehulangan: Mesin CNC mencapai toleransi yang ketat ± 0.005mm -jauh lebih baik daripada pemesinan manual (± 0.1mm). Ini bermaksud setiap prototaip yang anda buat adalah sama, yang penting untuk menguji konsistensi.
- Simulasi bahan yang realistik: Dengan menggunakan bahan yang sama dengan produk akhir anda (Mis., aluminium untuk bahagian kereta), anda mendapat maklum balas yang tepat mengenai bagaimana bahagian itu akan digunakan dengan penggunaan sebenar. 3D Percetakan, Sebaliknya, Selalunya menggunakan plastik yang tidak sepadan dengan sifat bahan akhir.
- Kualiti permukaan yang unggul: Tahap penamat menghasilkan permukaan yang lancar (Ra 0.8 μm) yang memenuhi piawaian estetik yang tinggi -penting bagi produk pengguna atau bahagian yang kelihatan.
- Julat aplikasi yang luas: Seperti yang ditunjukkan dalam jadual di bawah, Ia digunakan di seluruh industri utama:
| Industri | Penggunaan prototaip biasa |
| Automotif | Komponen enjin, kurungan, bahagian dalaman. |
| Perubatan | Bahagian alat pembedahan, prototaip implan, perumahan peranti. |
| Reka bentuk perindustrian | Kerang produk pengguna (Mis., kes telefon), bahagian perabot. |
4. Batasan & Cara Mengatasi Mereka
Manakala Prototaip CNC Pemesinan berkuasa, Ia mempunyai cabaran -di sini bagaimana untuk menangani mereka:
- Kos & Kelajuan: Prototaip kompleks (Mis., 5-bahagian paksi) boleh kos \(200-\)500 dan ambil 3-5 hari.
Penyelesaian: Untuk bahagian mudah, Gunakan 3 paksi CNC (kos 30% Kurang daripada 5 paksi) dan memesan kelompok kecil (1-5 bahagian) untuk menguji reka bentuk sebelum berskala.
- Keperluan teknikal yang tinggi: Operasi Mesin CNC dan Pengaturcaraan G-Code Memerlukan Kemahiran.
Penyelesaian: Bekerjasama dengan pembekal (Seperti teknologi Yigu) yang menawarkan perkhidmatan turnkey -mereka mengendalikan reka bentuk, pengaturcaraan, dan pemesinan untuk anda.
- Batasan bahan: Beberapa bahan (Mis., karet lembut) sukar untuk mesin dengan CNC.
Penyelesaian: Untuk bahagian yang fleksibel, Campurkan pemesinan CNC (untuk komponen keras) dengan percetakan 3D (untuk bahagian lembut) Untuk membuat prototaip hibrid.
Pandangan Teknologi Yigu mengenai Prototaip CNC Pemesinan
Di Yigu Technology, Kami telah menyokong 400+ pelanggan dalam mengoptimumkan Prototaip CNC Pemesinan untuk automotif, perubatan, dan projek perindustrian. Kami percaya bahawa pasukan kesilapan terbesar membuat reka bentuk yang mengatasi ciri -ciri yang tidak perlu yang meningkatkan kos dan pemesinan masa. Penyelesaian kami: Perkhidmatan ulasan "Reka Bentuk untuk CNC" -kami membantu memudahkan model 3D anda (Mis., Menggantikan lengkung kompleks dengan bentuk yang lebih mudah ke mesin) tanpa kehilangan fungsi. Kami juga menawarkan pemulihan pantas (2-3 Hari untuk bahagian 3 paksi) dan gunakan ujian CMM ketepatan tinggi untuk memastikan setiap prototaip memenuhi spesifikasi anda. Ini memotong pelanggan r&D masa oleh 25% Rata -rata.
Soalan Lazim
- Berapa lama prototaip pemesinan CNC?
Ia bergantung pada kerumitan: Prototaip plastik 3 paksi mudah (100x50x5mm) mengambil 1-2 hari. Bahagian keluli tahan karat 5 paksi kompleks mengambil 3-5 hari (termasuk reka bentuk dan pemeriksaan).
- Adakah prototaip pemesinan CNC lebih mahal daripada percetakan 3D?
Untuk kecil, bahagian mudah (Mis., kurungan plastik 50x50x5mm), 3D Percetakan lebih murah (\(30-\)50 vs. \(80-\)120 untuk CNC). Tetapi untuk besar, bahagian kekuatan tinggi (Mis., Komponen automotif aluminium), CNC lebih kos efektif-3D percetakan memerlukan resin berprestasi tinggi yang mahal, menjadikannya lebih pricier.
- Boleh prototaip pemesinan CNC membuat bahagian dengan ciri dalaman (Mis., saluran berongga)?
Ya-dengan mesin 4 paksi atau 5 paksi. Contohnya, Kami telah memesoni injap prototaip aluminium dengan saluran aliran dalaman (1diameter mm) Menggunakan 5 paksi CNC. Pastikan model 3D anda jelas menunjukkan ciri dalaman, dan gunakan pembekal dengan pengalaman dalam pemesinan yang kompleks.
