cnc加工洗衣机手板模型过程

一、项目目标

通过CNC加工技术制作洗衣机手板模型，验证产品外观设计、结构合理性、装配可行性及功能实用性（如电机驱动、减震降噪、密封性等），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（哑光白/银色），表面喷砂质感。
内筒	不锈钢（304/316）	食品级材质，耐高温腐蚀，镜面抛光处理（Ra≤0.2μm），厚度1.0~1.5mm。
电机支架	铝合金/尼龙	轻量化且绝缘，用于固定电机与传动轴，强度需满足振动测试要求。
透明观察窗	亚克力/PC板	透明度高，耐冲击性（-20℃~120℃），边缘抛光倒角（R1~R2mm）。
减震垫	硅胶/丁腈橡胶	减震降噪，安装于内筒与外壳之间，压缩形变率≥50%。
电气组件	尼龙/POM	绝缘支架、按键面板等，阻燃且耐电弧。
密封圈	硅胶	防水防漏，耐高温（-20℃~200℃），用于门封与排水管接口。
传动轴	45钢（镀铬处理）	硬度高、耐磨，直径公差±0.02mm，直线度误差≤0.1mm/m。

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、内筒、电机支架等），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：

内筒镜面抛光：数控磨床粗磨后，手工抛光至Ra≤0.2μm。

传动轴加工：五轴联动加工轴身螺纹（精度±0.01mm），镀铬处理（厚度10~15μm）。

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（如哑光白）。

内筒：

内壁钻孔（直径φ3~φ5mm）用于脱水时排水，孔位均匀分布（间距15~20mm）。

边缘倒角（C1~C2mm）避免划伤衣物。

电机支架：

安装孔与电机螺柱配合精度H7/h6，确保传动轴同轴度误差≤0.05mm。

3. 表面处理

铝合金：阳极氧化（厚度10~15μm），颜色可选。

不锈钢：内筒镜面抛光，外壳拉丝处理（No.4工艺）。

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：

电机与传动轴通过联轴器连接，测试空载转速（误差±5%）。

减震垫安装于内筒底部，调整压缩量至均匀（50%~60%形变）。

外壳装配：

通过卡扣+螺丝固定外壳，安装控制面板、显示屏、按键。

透明观察窗用硅胶密封胶固定，确保防水。

电气连接：

线路板与电机、传感器、显示屏连接，使用绝缘套管保护导线。

2. 功能测试

电机性能：

空载转速：设定转速与实际转速误差≤5%。

负载测试：加入5kg衣物，连续运转1小时，温升≤40℃。

减震降噪：

空载运行时噪音≤50dB(A)，负载运行时≤65dB(A)。

振动测试：加速度传感器检测振幅≤0.3mm/s²。

密封性测试：

向内筒注水至最高水位，运行洗涤程序10分钟，无渗漏为合格。

人机交互：

测试触控键响应、显示屏亮度、报警灯触发逻辑（如门未关紧提示）。

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	转速计、噪音计、振动测试仪、压力计	电机转速达标，噪音≤65dB，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，备用密封圈×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：内筒及接触衣物的部件需符合FDA标准，避免锐边或毛刺。

热膨胀补偿：电机支架与外壳连接处预留0.1~0.2mm间隙，防止高温变形卡死。

减震设计：减震垫压缩量需均匀，确保内筒高速旋转时稳定性。

电气安全：电机与外壳间距≥3mm，确保绝缘性（耐压测试≥1000V）。

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