快速成型技術(shù)（RP）與CNC的機加工性能比較

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發(fā)表于 2012-2-3 09:28:40 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

在對快速成型技術(shù)（RP）和CNC加工的特點進(jìn)行比較時，眾說紛紜。RP和CNC的忠實支持者都在強調(diào)各自喜愛的技術(shù)優(yōu)點，對于這兩種技術(shù)的了解是正確選擇加工工具的關(guān)鍵所在。

最初，大多數(shù)RP技術(shù)在速度方面有明顯的優(yōu)勢，但由于精確度和材料性能等方面的問題，限制了技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。自從RP出現(xiàn)以后，由于受到某些競爭的威脅，CNC在速度得到改進(jìn)的同時，也能帶來眾所周知的收益。同樣RP在精確度、材料性能及表面拋光等方面也得到了改進(jìn)。了解這兩種技術(shù)，對于為工作選擇正確的加工工具而言，尤為重要。

材料

RP受到限制
材料的研究經(jīng)歷了很長一段過程。材料選擇的范圍變大了，性能也得到了保證?，F(xiàn)在可用的材料有金屬、塑料、陶瓷及復(fù)合材料等，材料的選擇仍然受到一些限制。而且，大多數(shù)材料的性能與材料的加工、模制及澆注等方面的性能也不是很匹配。

CNC幾乎不受任何限制
機加工中心幾乎對所有的材料都能做切削處理。

零件的最大尺寸

RP的最大尺寸為600 x 900 x 500mm
盡管現(xiàn)有的工業(yè)化設(shè)備還不能加工儀表盤或者擋板，但是已有的原型可用于生產(chǎn)大多數(shù)的日用品和工業(yè)品。如果設(shè)備要生產(chǎn)的零件太大，可以先生產(chǎn)其各個組成部分，最后再接合成一個完整部件。必須要注意的是，尺寸對于時間有影響，制造較大的零件費時較長。

CNC可以生產(chǎn)飛機零件
CNC機加工可以生產(chǎn)的實際零件和模件的尺寸，小到臺式裝置大到橋式設(shè)備?？梢赃@么說，CNC尺寸的限制也只來自所用的機械工具。

零件的復(fù)雜性

RP不受限制
如果一個樣品可以用設(shè)計軟件做模制的話，那么制造的時間或成本方面幾乎不受任何影響。迅速、廉價生產(chǎn)復(fù)雜零件是RP的最大優(yōu)勢之一。

CNC受到限制
CNC機加工必須要處理部件的所有細(xì)節(jié)特征。當(dāng)零件的復(fù)雜性增加時，所需設(shè)備的數(shù)量及工具的變化也會相應(yīng)增加。大縱橫尺寸比、深槽、深洞及方角都會使CNC切削設(shè)備的費用增大，五軸切削工具及某些技巧能夠克服這些不足，但象底切這種簡易操作卻也能產(chǎn)生問題。

細(xì)節(jié)特征

RP有其獨到之處
RP能夠加工出CNC所無法做到的一些細(xì)節(jié)。比如，RP可以加工尖內(nèi)角，可以加工又深又窄的通道、又高又薄的墻壁以及棱柱這些大縱橫尺寸比的特征。

CNC有其不同之處
CNC有許多特征可以勝過RP，比如說銳邊、平滑疊合、干凈的倒角。在評估有關(guān)精確度即表面修整等細(xì)節(jié)時，這些尤為重要。

精確度

RP的精確度為0.125～0.75mm
RP的某些個別尺寸的精確度有可能超過0.125mm，但其一般偏差的范圍為0.125～0.75mm。精確度隨RP設(shè)備和尺寸大小的不同而變化。尺寸增加，精確度也加大。
CNC的精確度為0.0125-0.125mm
如果機加工設(shè)備得當(dāng)，其精確度有可能達(dá)到很高，通常情況下，CNC的精確度要比RP的高，精確度一般與設(shè)備的成本相關(guān)。

重復(fù)精度

RP的重復(fù)精度低
RP對于影響樣機質(zhì)量的許多因素很敏感，在不同的時間制造零件，其結(jié)果也許會不同。溫度、濕度、定位以及放置只是可以影響產(chǎn)品重復(fù)精度參數(shù)中的幾個。

CNC的重復(fù)精度高
CNC的重復(fù)精度要比RP的高得多。如果刀具軌跡、所用工具及材料不變的話，其產(chǎn)品的重復(fù)性會更高。環(huán)境條件和人為因素會對結(jié)果產(chǎn)生影響，對于某些材料而言，溫度及濕度會影響產(chǎn)量，因為它們能影響到技師所用設(shè)備的精確性。

表面精整

RP的Ra值為2.5～15微米
如果沒做二次處理，即使不是全部，但有一些表面很粗糙。RP運用某些技術(shù)可把板材的厚度范圍提高到0.0125～0.025mm，但是板材的層理和凹凸現(xiàn)象仍會影響表面的精整。如果想做二次處理的話，可使光潔度達(dá)到想要的水平，但這樣做會改變零件尺寸的精確度。同時，這些操作也會增加多余的時間和成本。

CNC的Ra值為0.5～5微米
機加工與RP不同，它可以為樣機、模型和刀具做出適合它們所需的表面拋光。對于RP而言，二次處理（砂磨、拋光）是可以改進(jìn)表面的光潔度，但同時也會影響到精確度、時間和成本。

可靠性

RP的可靠性屬于中等
對于大多數(shù)技術(shù)而言，產(chǎn)品的可靠性隨著產(chǎn)品的不斷成熟而增加。RP技術(shù)只有15年的歷史，這意味著它的可靠程度會有不同的等級。該技術(shù)由于時間短、資源匱乏，有些RP生產(chǎn)商沒有太多的時間為提高其可靠性而改進(jìn)裝置的組件。
CNC的可靠性屬于中等至上等
CNC的研究與發(fā)展已有30多年的歷史，因此它是一種值得信賴、可靠的技術(shù)。多年來，持續(xù)不斷的技術(shù)改進(jìn)已經(jīng)消除了產(chǎn)生減少產(chǎn)品可靠性的設(shè)備元件。

研制的周期

RP所需的周期短到中等
RP由于所需的員工少、操作步驟少、對設(shè)計的復(fù)雜性不太敏感，因此它不但減少了實際的制造周期，同時還也減少了整個工藝過程的時間。總體來講，RP技術(shù)在時間和人力方面都富有效率。如果RP在下午4：30收到數(shù)據(jù)，那么第二天早上就能生產(chǎn)出產(chǎn)品來。對于CNC來說，如果沒有兩個班的生產(chǎn)時間，絕對生產(chǎn)不出產(chǎn)品的。但是，并非說RP技術(shù)對于任何零件的加工制造都是最快的。

CNC所需的周期屬于中等
機加工所涉及的東西比較多，主要有人力、刀具運行軌跡、裝置的固定、加工時間以及材料等等。其結(jié)果是諸多工作所花費的時間要比RP的時間多得多。但是，如果設(shè)計簡單易懂，CNC也能縮短周期；如果轉(zhuǎn)軸速度快，其進(jìn)料速度也能改變。

以上是一些個人見解，有些數(shù)據(jù)來源于網(wǎng)上，但是個人感覺具體還是挺客觀的，如果有不同看法可以提出來，大家一同討論下。對各位的意見很是期待啊。