在对快速成型技术(RP)和CNC加工的特点进行比较时,众说纷纭。RP和CNC的忠实支持者都在强调各自喜爱的技术优点,对于这两种技术的了解是正确选择加工工具的关键所在。 最初,大多数RP技术在速度方面有明显的优势,但由于精确度和材料性能等方面的问题,限制了技术的进一步发展。自从RP出现以后,由于受到某些竞争的威胁,CNC在速度得到改进的同时,也能带来众所周知的收益。同样RP在精确度、材料性能及表面抛光等方面也得到了改进。了解这两种技术,对于为工作选择正确的加工工具而言,尤为重要。 材料 ( I' T2 W& v& L- O/ B/ ~4 f
6 p7 @5 Y% l) k1 M" CRP受到限制
0 Y' B5 y7 }2 L% [# ^# a! X3 s材料的研究经历了很长一段过程。材料选择的范围变大了,性能也得到了保证。现在可用的材料有金属、塑料、陶瓷及复合材料等,材料的选择仍然受到一些限制。而且,大多数材料的性能与材料的加工、模制及浇注等方面的性能也不是很匹配。 3 \) V& G' i: ^1 K$ L+ D `$ d
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CNC几乎不受任何限制
/ H* _7 f6 U) k7 W) Q9 Y U8 G机加工中心几乎对所有的材料都能做切削处理。 零件的最大尺寸 / R2 T6 y4 q. F) N# h
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RP的最大尺寸为600 x 900 x 500mm
# H' q- M# f% d' U尽管现有的工业化设备还不能加工仪表盘或者挡板,但是已有的原型可用于生产大多数的日用品和工业品。如果设备要生产的零件太大,可以先生产其各个组成部分,最后再接合成一个完整部件。必须要注意的是,尺寸对于时间有影响,制造较大的零件费时较长。 0 k* ^# C0 g2 f. a2 N
5 S# ]$ U; h! \. W/ V) G$ ACNC可以生产飞机零件 , Z3 M! Z, f t5 [
CNC机加工可以生产的实际零件和模件的尺寸,小到台式装置大到桥式设备。可以这么说,CNC尺寸的限制也只来自所用的机械工具。 零件的复杂性
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# w2 A5 Q! \ r9 n o* k; h' e3 rRP不受限制 2 K6 C" \8 y2 G3 k
如果一个样品可以用设计软件做模制的话,那么制造的时间或成本方面几乎不受任何影响。迅速、廉价生产复杂零件是RP的最大优势之一。
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CNC受到限制
! _8 N4 h' F( O& I9 t* gCNC机加工必须要处理部件的所有细节特征。当零件的复杂性增加时,所需设备的数量及工具的变化也会相应增加。大纵横尺寸比、深槽、深洞及方角都会使CNC切削设备的费用增大,五轴切削工具及某些技巧能够克服这些不足,但象底切这种简易操作却也能产生问题。 3 I2 ~" q+ E7 e7 G2 Q# ~# Q2 P. j
细节特征
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RP有其独到之处
v1 ] N6 ]9 J% e5 IRP能够加工出CNC所无法做到的一些细节。比如,RP可以加工尖内角,可以加工又深又窄的通道、又高又薄的墙壁以及棱柱这些大纵横尺寸比的特征。
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CNC有其不同之处 5 Q. t' }- c0 D+ [9 w( I6 u
CNC有许多特征可以胜过RP,比如说锐边、平滑叠合、干净的倒角。在评估有关精确度即表面修整等细节时,这些尤为重要。 精确度
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9 m& S% b3 q! T. {RP的精确度为0.125~0.75mm
; P" Q1 @; g- [RP的某些个别尺寸的精确度有可能超过0.125mm,但其一般偏差的范围为0.125~0.75mm。精确度随RP设备和尺寸大小的不同而变化。尺寸增加,精确度也加大。 6 @) I+ r( S! O; \. F1 l
CNC的精确度为0.0125-0.125mm
' B4 `) `3 k: G9 F如果机加工设备得当,其精确度有可能达到很高,通常情况下,CNC的精确度要比RP的高,精确度一般与设备的成本相关。
. l X2 Q! W6 y8 ]1 \+ V) I 重复精度 7 h& a1 y7 o. A% \" P3 V
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RP的重复精度低
C5 s& k1 _9 {' c; H5 n: MRP对于影响样机质量的许多因素很敏感,在不同的时间制造零件,其结果也许会不同。温度、湿度、定位以及放置只是可以影响产品重复精度参数中的几个。
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5 U g5 m0 G( D, GCNC的重复精度高
# [. u7 X. Y7 D' r4 SCNC的重复精度要比RP的高得多。如果刀具轨迹、所用工具及材料不变的话,其产品的重复性会更高。环境条件和人为因素会对结果产生影响,对于某些材料而言,温度及湿度会影响产量,因为它们能影响到技师所用设备的精确性。 表面精整 . R! y0 A! H* m+ r0 {# n
L5 [6 x2 K( d" L% ARP的Ra值为2.5~15微米 ) t( p: N; v [, G& o% {/ L3 d8 v
如果没做二次处理,即使不是全部,但有一些表面很粗糙。RP运用某些技术可把板材的厚度范围提高到0.0125~0.025mm,但是板材的层理和凹凸现象仍会影响表面的精整。如果想做二次处理的话,可使光洁度达到想要的水平,但这样做会改变零件尺寸的精确度。同时,这些操作也会增加多余的时间和成本。 8 z; G" h+ ~6 m- y; w4 C
( ?$ B- ^9 |! f( ZCNC的Ra值为0.5~5微米 7 R# t5 S/ l4 p3 C6 i& G } o7 V: D) T
机加工与RP不同,它可以为样机、模型和刀具做出适合它们所需的表面抛光。对于RP而言,二次处理(砂磨、抛光)是可以改进表面的光洁度,但同时也会影响到精确度、时间和成本。 3 h% t/ h7 B" Q! x, }
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可靠性
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7 v5 r: f; `- l. HRP的可靠性属于中等
, ?4 G0 ?* L+ U5 J7 {对于大多数技术而言,产品的可靠性随着产品的不断成熟而增加。RP技术只有15年的历史,这意味着它的可靠程度会有不同的等级。该技术由于时间短、资源匮乏,有些RP生产商没有太多的时间为提高其可靠性而改进装置的组件。
% h" k4 }% D& v! s7 TCNC的可靠性属于中等至上等 , ?6 r2 F; P+ y! `
CNC的研究与发展已有30多年的历史,因此它是一种值得信赖、可靠的技术。多年来,持续不断的技术改进已经消除了产生减少产品可靠性的设备元件。 研制的周期 5 H! r" B7 y, G, K i3 p
( a8 K( r( S; f/ TRP所需的周期短到中等 $ z( U7 _. k3 j# J+ ]
RP由于所需的员工少、操作步骤少、对设计的复杂性不太敏感,因此它不但减少了实际的制造周期,同时还也减少了整个工艺过程的时间。总体来讲,RP技术在时间和人力方面都富有效率。如果RP在下午4:30收到数据,那么第二天早上就能生产出产品来。对于CNC来说,如果没有两个班的生产时间,绝对生产不出产品的。但是,并非说RP技术对于任何零件的加工制造都是最快的。 - W( u, d' v. _
/ L2 ? ]5 R$ }: T* |CNC所需的周期属于中等
. B* V4 \: C: A2 Y% M机加工所涉及的东西比较多,主要有人力、刀具运行轨迹、装置的固定、加工时间以及材料等等。其结果是诸多工作所花费的时间要比RP的时间多得多。但是,如果设计简单易懂,CNC也能缩短周期;如果转轴速度快,其进料速度也能改变。 0 Z( {9 p/ @, z8 ?& `( y+ f
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以上是一些个人见解,有些数据来源于网上,但是个人感觉具体还是挺客观的,如果有不同看法可以提出来,大家一同讨论下。对各位的意见很是期待啊。
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