cnc加工食物脱水机手板模型过程

一、项目目标

通过CNC加工技术制作食物脱水机手板模型，验证产品外观设计、结构合理性、装配可行性及功能实用性（如风道设计、加热均匀性、降噪等），为量产提供优化依据。

二、材料选择

部件	材料	用途与要求
机身外壳	铝合金（6061/6063）	轻便、易加工，阳极氧化处理（哑光黑/银色），表面喷砂质感。
脱水托盘	食品级PP/PC	耐高温（100℃~120℃），耐腐蚀，激光打孔（透气均匀，孔径φ1~φ2mm）。
加热元件	不锈钢电热管/PTC加热片	表面绝缘处理，功率密度匹配设计要求，温控精度±2℃。
透明观察窗	亚克力/PC板	透明度高，耐温性（-20℃~120℃），边缘抛光倒角（R1~R2mm）。
风机叶片	ABS/PA66	注塑成型或CNC加工，动平衡误差≤0.1g/cm²，噪音≤40dB(A)。
密封圈	硅胶	防水防漏，耐高温（-20℃~200℃），用于盖子与机身密封。
电气组件	尼龙/POM	绝缘支架、按键面板等，阻燃且耐电弧。

三、CNC加工流程

1. 编程与工艺规划

3D拆面与路径设计：

将模型拆分为独立部件（外壳、托盘、风道等），分别编程。

粗加工：大直径平刀（φ12~φ20mm）快速去余量，切削参数：

转速：8000~12000rpm，进给：2000~3000mm/min，切深：1~2mm。

精加工：小直径球头刀（φ4~φ6mm）处理曲面，参数：

转速：15000~20000rpm，进给：800~1200mm/min，切深：0.1~0.2mm。

孔位加工：钻头（φ2~φ8mm）+丝锥（M3~M6）完成安装孔、螺丝孔。

特殊工艺：

脱水托盘打孔：数控钻床均匀分布孔位（间距10~15mm），孔径公差±0.05mm。

风道曲面：五轴联动加工复杂导流面，表面粗糙度Ra≤1.6μm。

2. 关键部件加工

机身外壳：

薄壁处（如<2mm）增加工艺肋支撑，加工后拆除。

阳极氧化前喷砂（Ra1.6~Ra3.2），颜色根据设计需求（如哑光黑）。

脱水托盘：

激光打孔后倒角处理（C0.5~C1mm），避免毛刺划伤食材。

多层托盘需保证平行度（误差≤0.1mm），防止卡料。

风机叶片：

动平衡测试（误差≤0.1g/cm²），叶片角度公差±0.5°，确保风力均匀。

3. 表面处理

铝合金：阳极氧化（厚度10~15μm），颜色可选。

塑料件：脱水托盘镜面抛光（Ra≤0.4μm），风机叶片喷耐磨漆。

透明件：钻石抛光+防雾镀膜（防止冷凝水附着）。

四、组装与功能测试

1. 组装流程

核心部件预装：

加热元件嵌入风道底部，测试绝缘电阻（≥100MΩ）。

温控器（NTC传感器）安装于风道侧壁，接线隐藏于机身内部。

外壳装配：

通过卡扣+螺丝固定外壳，安装控制面板、指示灯、按键。

透明观察窗用硅胶密封胶固定，确保防水。

电气连接：

线路板与加热元件、风机、显示屏连接，使用绝缘套管保护导线。

2. 功能测试

加热均匀性：多点温度检测（如托盘中心、边缘），温差≤5℃。

风道效率：风速仪测试出风口风速（≥3m/s），噪音≤45dB(A)。

脱水效果：放入水果片（如苹果、胡萝卜），测试8小时脱水后含水率（≤15%）。

密封性测试：机身注水后倒置12小时，无渗漏为合格。

人机交互：测试触控键响应、计时器精度、报警灯触发逻辑。

五、质量控制与检测

检测项目	方法与工具	标准
尺寸精度	三坐标测量仪（CMM）	关键尺寸公差±0.05mm，非关键±0.1mm
外观检查	目视+放大镜（10倍）	无划痕、凹坑、色差，边缘倒角均匀
装配验证	手动组装+扭矩测试	螺丝扭矩达标（如M3螺丝10~12N·m）
功能性测试	测温仪、噪音计、风速仪、密封工装	加热均匀性达标，噪音≤45dB，密封无泄漏

六、交付与成本

项目	说明
交付内容	完整组装的手板模型×1，备用脱水托盘×2，检测报告×1，操作视频×1。
加工周期	10~15个工作日（含材料备货、CNC加工、表面处理、组装测试）。
参考成本	￥8000~￥15000（根据材料复杂度、工艺要求浮动）。

七、注意事项

薄壁防变形：机身外壳加工时采用对称切削，减少应力变形。

食品级安全：所有接触食材的部件需符合FDA标准，避免锐边或毛刺。

热膨胀补偿：加热元件与机身连接处预留0.1~0.2mm间隙，防止高温变形卡死。

降噪设计：风机叶片与风道间隙均匀（0.5~1mm），减少共振噪音。

通过以上流程，可精准实现食物脱水机手板模型的CNC加工与功能验证，为产品设计优化提供可靠支持。