What Is the Professional CNC Machining Electric Fan Prototype Process?

А CNC machining electric fan prototype process — это систематический рабочий процесс, который превращает концепции дизайна в физические прототипы., проверка подлинности внешнего вида, структурная стабильность, airflow efficiency, и основная функциональная логика (НАПРИМЕР., head-shaking smoothness, noise control). В этой статье поэтапно разбивается процесс — от предварительного проектирования до окончательной отладки — с использованием таблиц, управляемых данными., практические рекомендации, и советы по устранению неполадок, которые помогут вам справиться с ключевыми проблемами и обеспечить успех прототипа..

1. Предварительная подготовка: Define Requirements & Заложить фундамент

Preliminary preparation sets the direction for the entire prototype development. Он ориентирован на две основные задачи: requirements analysis & conceptual design и 3D Моделирование & structural detailing, both tailored to the unique needs of electric fans (НАПРИМЕР., silent operation for bedrooms, stability for floor fans).

1.1 Анализ требований & Conceptual Design

Before starting machining, clarify functional and appearance requirements to avoid misaligned development goals.

• Functional Requirements Clarification:

• Внешний вид Концептуальный дизайн:
• Создавайте предварительные эскизы или 3D-чертежи, используя такие инструменты, как Эскиз или Носорог, учитывая:
• Эстетическая координация: Округлые края (радиус 3–5 мм) для домашних любителей, подходящих для домашнего декора; геометрические фигуры для промышленных вентиляторов.
• Взаимодействие человека и компьютера: Расположение кнопок/ручек (НАПРИМЕР., 3 wind-speed buttons on the fan head for easy reach); indicator light positions (visible but not glaring).
• Environmental Adaptation: Dust-proof grilles for industrial fans; anti-slip base pads for table fans.

Почему это важно? Skipping requirement clarification can lead to rework—for example, a bedroom fan prototype without silent design may need 25% more time to optimize fan blade curvature and motor mounting.

1.2 3D Моделирование & Structural Detailing

Use professional CAD software to translate concepts into precise models, ensuring processability for CNC machining.

• Выбор программного обеспечения: Расставить приоритеты Солидворкс, И nx, или Для/e— они поддерживают параметрическое проектирование, allowing easy adjustment of dimensions (НАПРИМЕР., fan blade length, base diameter) and compatibility with CAM software.
• Core Structural Design:

1. Разбивка компонентов: Split the fan into parts like жилье, fan blades, кронштейн двигателя, база, и панель управления for separate machining.
2. Key Structure Optimization:

• Жилье: Determine material thickness (1–3mm for plastic, 2–4mm for metal) and assembly structures (снимки, M2–M3 screw holes with ±0.1mm tolerance).
• Fan Blades: Design curved surfaces and angles (15°–25° attack angle) to balance airflow and noise; ensure blade weight difference ≤0.5g for anti-jitter.
• База: Add weighted blocks or counterweight structures (НАПРИМЕР., 1kg metal plate in plastic bases) to improve stability; integrate rubber anti-slip pads (thickness 2–3mm).
• Head-Shaking Mechanism: For floor/table fans, design gear or connecting rod structures (gear module: 0.5–1 мм) to ensure smooth left-right swinging.

1. Detail Features: Add brand logos (embossed height 0.8–1mm), heat dissipation holes (diameter 2–3mm, grid pattern), and button icons (silk-screen ready).

2. Выбор материала & Планирование процессов: Match Materials to Functions

Choosing the right materials and defining machining strategies are critical for prototype performance. This phase follows a “material selection → parameter setting → sequence planning” рабочий процесс.

2.1 Выбор материала: Balance Performance & Расходы

Different components require materials with specific properties (НАПРИМЕР., lightweight for fan blades, durability for bases). The table below compares suitable options:

Пример: Bedroom table fan blades use ABS plastic (low noise, легкий вес), while industrial floor fan blades use aluminum alloy (high strength for heavy-duty use).

2.2 Планирование процессов: Define Machining Strategies

Clear process planning ensures efficient and precise CNC machining.

• Tool Selection by Material & Задача:

• Настройка параметров резки:

• Machining Sequence:

1. Сначала обрабатывайте крупные детали (база, жилье) to avoid collision with small parts.
2. Обработка сложных криволинейных поверхностей (fan blades) слоями (0.5–1 мм на слой) to ensure shape accuracy.
3. Обработка мелких прецизионных деталей (motor brackets, Кнопки панели управления) last to prevent damage.

3. Исполнение обработки с ЧПУ: Turn Models into Components

Этот этап является основой создания прототипа., после “machine preparation → roughing → semi-finishing → finishing” workflow to ensure component precision.

3.1 Machine Preparation & Программирование

Proper setup lays the groundwork for error-free machining.

• Machine Selection:
• Most electric fan parts (жилье, лезвия) can be processed with a 3-axis CNC milling machine (точность позиционирования ±0,01 мм).
• For fan blades with spiral curved surfaces, Используйте 5-axis CNC machine or an indexing head to achieve multi-angle machining.
• Программирование & Калибровка:

1. Import 3D models into CAM software (НАПРИМЕР., Мастеркам, PowerMill) to generate toolpaths.
2. Set machining coordinate systems and safety planes (5–10mm above the workpiece) to avoid tool collision.
3. Clamp materials (plastic plates, aluminum blocks) and calibrate the zero point using a touch probe (accuracy ±0.005mm).

3.2 Грубая & Полуфинизируя: Shape the Basic Form

• Грубая:
• Remove 80–90% of excess material to approach the component’s basic shape.
• For plastic housing: Mill the outer contour first, then dig the internal cavity to avoid material collapse.
• For metal base: Use a large-diameter cutter (Φ8–10mm) to quickly remove allowance; clean chips in real time to prevent scratches.
• Полуфинизируя:
• Correct roughing deviations and leave a 0.1–0.2mm allowance for finishing.
• Focus on key structures:
• Fan blade curved surfaces: Ensure smooth transitions between layers.
• Motor bracket holes: Pre-drill to 90% of the final diameter for precise tapping later.

3.3 Отделка: Достичь точности & Качество поверхности

Finishing determines the prototype’s appearance and functional performance.

• Surface Quality Requirements:

• Special Structure Machining:
• Head-Shaking Mechanism: Machine gear grooves or connecting rod holes with high precision (допуск ±0,03 мм) to ensure smooth movement.
• Fan Blade Mounting Holes: Drill and tap M3–M4 threads; ensure coaxiality with the motor shaft (погрешность ≤0,02 мм) to avoid jitter.

4. Пост-обработка & Сборка: Повысить производительность & Эстетика

Постобработка устраняет дефекты и подготавливает детали к сборке., while careful assembly ensures the prototype functions as intended.

4.1 Пост-обработка: Improve Appearance & Долговечность

• Выслушивание & Уборка:
• Пластиковые детали: Use a blade to remove burrs; clean with isopropyl alcohol to eliminate oil residue.
• Металлические детали: Sand with 400–800 mesh sandpaper; для алюминия, use a wire brush to remove oxidation.
• Поверхностная обработка:

• Functional Enhancement:
• Attach rubber anti-slip pads to the base (adhesive strength ≥5N/cm²).
• Install waterproof membranes on the control panel to prevent dust/water ingress.

4.2 Сборка & Отладка: Проверка функциональности

Follow a sequential assembly order to avoid rework and ensure functional reliability.

1. Проверка перед сборкой: Verify all parts meet specs (НАПРИМЕР., fan blade weight balance, screw hole alignment).
2. Сборка основного компонента:

• Mount the motor to the bracket (use M3 screws, крутящий момент: 1.0–1,5 Н·м).
• Install fan blades onto the motor shaft (ensure tight fit; no axial movement).
• Assemble the base and housing (use snaps or screws; check stability—tilt angle ≤5° without tipping).

3. Функциональная отладка:

|

5. Случаи применения: Tailor Processes to Fan Types

Different fan types require adjusted processes to meet their unique needs.

5.1 Household Table Fan Prototype

• Фокус: Silent operation and compact size.
• Process Adjustments:
• Use ABS plastic for blades (low noise) and optimize curvature to reduce wind turbulence.
• Test 2–3 color schemes (белый, light gray) via spray painting to verify user preferences.
• Prototype Value: Validate if the size (≤300×300×400mm) fits nightstands and if noise (≤35dB) avoids disturbing sleep.

5.2 Industrial Floor Fan Prototype

• Фокус: Durability and high airflow.
• Process Adjustments:
• Use aluminum alloy for blades and housing (Высокая сила); anodize to resist corrosion in dusty environments.
• Добавьте усиленные ребра к кронштейну двигателя. (толщина 2 мм) для поддержки мощных двигателей (≥50 Вт).
• Prototype Value: Провести 72-часовые испытания непрерывной работы.; имитировать высокую температуру (40° C.) среды для проверки надежности компонентов.

Перспектива Yigu Technology

В Yigu Technology, Мы видим CNC machining electric fan prototype process как “валидатор функциональности”— превращает дизайнерские идеи в осязаемые продукты, одновременно выявляя такие недостатки, как дрожание или чрезмерный шум.. Наша команда уделяет приоритетное внимание двум направлениям: точность и практичность. Для лопастей вентилятора, мы используем 5-осевую обработку для обеспечения точности кривизны (± 0,03 мм) и баланс веса (разница ≤0,3 г) для бесшумной работы. Для баз, мы оптимизируем конструкции противовесов и противоскользящие накладки для соответствия стандартам устойчивости. Мы также интегрируем постобработку 3D-сканирования для проверки точности размеров., сокращение темпов доработок за счет 25%. Сосредоточив внимание на этих деталях, мы помогаем клиентам сократить время выхода на рынок на 1–2 недели. Нужен ли вам прототип бытового или промышленного вентилятора, мы адаптируем решения к вашим целям производительности.

Часто задаваемые вопросы

1. Q.: Сколько времени занимает весь процесс обработки прототипа электрического вентилятора с ЧПУ??

А: Обычно 8–12 рабочих дней. Включает 1–2 дня на подготовку. (дизайн, выбор материала), 3–4 дня на обработку на станке с ЧПУ, 1–2 дня на постобработку, 1–2 days for assembly, и 1 день для отладки/проверки.

2. Q.: Can I use plastic instead of aluminum alloy for industrial fan blades?

А: Это не рекомендуется. Industrial fans require high airflow and heavy-duty use—plastic blades may deform under long-term high-speed rotation (≥1500rpm) or break in dusty environments. Aluminum alloy blades offer better strength and heat dissipation, making them suitable for industrial scenarios.

3. Q.: What causes fan jitter during operation, и как это исправить?

А: Common causes are uneven fan blade weight (разница >0.5глин) or misaligned motor shaft mounting (coaxiality error >0.02мм). Исправляет: Re-balance blades by grinding excess material (reduce weight difference to ≤0.3g); re-machine the motor bracket to correct shaft alignment (coaxiality ≤0.02mm). Это решает 90% of jitter issues in 1–2 hours.