以下是CNC加工空氣凈化器手板模型的詳細(xì)流程，重點(diǎn)針對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)、高精度裝配和功能性驗(yàn)證：

1. 設(shè)計(jì)階段

需求分析與拆解

核心組件：

外殼：上下殼體、進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口（格柵）。

濾芯模塊：HEPA濾芯支架、活性炭濾網(wǎng)（簡(jiǎn)化為可拆卸結(jié)構(gòu)）。

風(fēng)機(jī)模塊：風(fēng)機(jī)腔體、導(dǎo)流板（模擬氣流路徑）。

功能部件：傳感器支架（如PM2.5檢測(cè)）、顯示屏、按鍵、指示燈。

結(jié)構(gòu)優(yōu)化：

簡(jiǎn)化內(nèi)部濾芯（保留卡槽結(jié)構(gòu)），保留外觀和機(jī)械裝配特征（如卡扣、螺絲孔）。

設(shè)計(jì)可拆卸部件（如濾芯、面板），便于展示內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

3D建模與工程圖

軟件：使用 SolidWorks 或 UG NX 建模，確保精度（公差±0.05mm）。

關(guān)鍵設(shè)計(jì)：

進(jìn)風(fēng)口：蜂窩狀格柵（用CNC鉆孔或激光切割）。

濾芯支架：鏤空結(jié)構(gòu)（模擬濾網(wǎng)安裝位），添加卡扣固定。

風(fēng)機(jī)腔體：內(nèi)壁光滑（減少風(fēng)阻），預(yù)留導(dǎo)流槽。

傳感器孔：預(yù)留Φ2mm小孔（模擬傳感器安裝）。

輸出文件：導(dǎo)出 .stl/.step 文件，并生成二維圖紙（標(biāo)注尺寸、螺紋規(guī)格、表面處理要求）。

2. CNC加工準(zhǔn)備

材料與設(shè)備選擇

材料：

外殼/濾芯支架：ABS/PC塑料（CNC雕刻）或鋁合金（輕量化）。

進(jìn)風(fēng)口格柵：亞克力（透明）或尼龍（耐磨）。

風(fēng)機(jī)腔體：鋁合金（散熱性）或樹(shù)脂（絕緣性）。

設(shè)備：

小型精密CNC機(jī)床（如Desktop CNC）或五軸加工中心（復(fù)雜曲面）。

刀具庫(kù)：球頭刀（曲面）、平底刀（平面）、槽刀（凹槽）、絲錐（螺紋孔）。

工藝規(guī)劃

分件加工：將凈化器拆分為外殼、濾芯、風(fēng)機(jī)腔體、格柵等部件，單獨(dú)編程加工。

刀具路徑：

粗加工：大進(jìn)給量去除余量（切深1mm-2mm），留0.5mm-1mm精加工余量。

精加工：小切深（0.1mm-0.2mm）提高表面光潔度，球頭刀處理弧度。

清角：用錐度刀清理直角角落的殘留。

夾具設(shè)計(jì)：

使用定位治具固定工件，確保多部件裝配精度（如上下殼體的垂直度）。

薄壁部件（如濾芯支架）添加工藝支撐防止變形。

3. CNC加工過(guò)程

粗加工

裝夾：用虎鉗或真空吸盤(pán)固定材料，校準(zhǔn)水平。

切削參數(shù)：

塑料：轉(zhuǎn)速8000-12000rpm，進(jìn)給速度300-500mm/min。

鋁合金：轉(zhuǎn)速15000-20000rpm，進(jìn)給速度400-600mm/min。

切深：1mm-2mm（分層銑削），避免過(guò)載。

策略：優(yōu)先加工大平面（如外殼底座），再處理細(xì)節(jié)（如按鈕、凹槽）。

精加工

刀具：換用小直徑球頭刀（Φ2mm-Φ4mm）加工弧度（如格柵邊緣），尖刀處理螺紋孔。

參數(shù)調(diào)整：降低進(jìn)給速度（50%-70%），提高轉(zhuǎn)速，避免過(guò)切。

表面處理：通過(guò)平行銑削保證平面度（Ra3.2以上），曲面用環(huán)切路徑。

特殊工藝

蜂窩格柵：用Φ1mm以下刀具鉆孔，或激光微加工（密集小孔）。

螺紋孔：用絲錐攻M2-M4螺紋（預(yù)鉆底孔大小為螺紋直徑的80%）。

透光按鍵：亞克力板材加工后，用金剛石砂輪拋光至透明無(wú)劃痕。

濾芯卡扣：添加防脫設(shè)計(jì)（如倒鉤結(jié)構(gòu)），確保濾芯固定。

4. 后處理與組裝

去毛刺與打磨

用砂紙（400目→2000目）逐級(jí)打磨銳邊，金屬部件倒角（C0.2-C0.5）。

透明件（如按鍵）用羊毛輪拋光，避免刮花。

表面處理

塑料件：噴涂啞光漆（模擬量產(chǎn)質(zhì)感）或電鍍（如金屬光澤）。

金屬件：陽(yáng)極氧化（鋁合金）或噴漆防銹。

顯示屏：粘貼透明亞克力片，模擬屏幕顯示（可UV打印刻度）。

組裝與調(diào)試

裝配順序：從內(nèi)到外（如先裝濾芯，再裝外殼）。

功能性測(cè)試：

檢查卡扣手感、濾芯安裝是否牢固。

模擬氣流測(cè)試（用風(fēng)速儀檢測(cè)進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口）。

傳感器支架可粘貼假傳感器（如LED燈）模擬工作狀態(tài)。

5. 應(yīng)用場(chǎng)景與優(yōu)化

優(yōu)勢(shì)：

精度高（±0.05mm），適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)（如蜂窩格柵、濾芯卡扣）。

材料多樣，可測(cè)試塑料輕便性、金屬散熱性等性能。

支持功能性驗(yàn)證（如裝配、氣流路徑、人機(jī)交互）。

優(yōu)化方向：

成本控制：非關(guān)鍵部件（如外殼）可用3D打印替代，降低CNC工時(shí)。

效率提升：合并部分零件（如外殼一體加工），減少裝夾次數(shù)。

功能擴(kuò)展：添加微型風(fēng)機(jī)（需電路集成）或傳感器（如空氣質(zhì)量檢測(cè)）。

注意事項(xiàng)

材料變形：

薄壁部件（如濾芯支架）加工時(shí)需預(yù)留收縮率（塑料約0.5%），并添加支撐。

金屬件加工后需時(shí)效處理（自然冷卻24小時(shí)）消除應(yīng)力。

公差配合：

濾芯與支架的間隙建議0.1mm-0.2mm，螺紋孔錯(cuò)位需小于0.1mm。

上下殼體的裝配間隙均勻（≤0.2mm）。

表面處理：

金屬部件需噴砂或拉絲處理掩蓋刀痕，塑料件避光儲(chǔ)存防老化。

透明件避免使用腐蝕性溶劑清洗（如酒精）。

通過(guò)CNC加工的空氣凈化器手板模型可直接用于裝配驗(yàn)證、用戶(hù)體驗(yàn)測(cè)試或展會(huì)展示，是高端產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中高精度原型的首選方案。