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快速成型技术(RP)与CNC的机加工性能比较

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发表于 2012-2-3 09:28:40 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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。RPCNC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
. }6 V, ~- P& B3 o6 J- b
! M: m! ]- D  L% _/ rRP受到限制
6 Z: Y$ B5 R+ E: O( J- p: F" Y* X; e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。
# o2 G4 @3 s/ j  L4 W  h! s7 t9 U( T3 s0 F, ~! v( l
CNC几乎不受任何限制 ! |: K1 l% ^+ @  w3 M; E
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 ! E4 M4 v4 U, U9 ?7 |- y; B

5 d) T" u; Y8 D. S' v& g3 jRP的最大尺寸为600 x 900 x 500mm " G, _3 V2 C' V- p  w. Y, E
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。
+ a  g# |* P! i1 A6 i- t( V1 _
: I  }3 [. q3 K0 o" i, T) ACNC可以生产飞机零件
% u; R. Z  n: D9 UCNC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 3 V+ j$ A  M( B1 M& W. z
8 R- \- O* y" W. y" ]
RP不受限制
$ a/ ^9 F7 ~0 t7 ?3 ^" P  U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。
% W; U9 L& y2 Q5 ]1 m. |4 t9 U
/ K5 m" ?3 v6 s, j( T9 c0 o$ ICNC受到限制 * o4 s9 V8 ~. }+ N2 R0 Q6 z; G0 k' y' l
CNC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。
. y2 q( @/ U/ m$ p& V% U
细节特征
7 D2 ]8 L9 N( Z, x4 e
: O. m# s6 X3 n: |2 v9 t1 [$ m1 yRP有其独到之处
3 v9 {8 U. u2 `0 r3 A8 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。 ( n, A1 ?; @/ B$ w

; H1 H+ B5 f8 F: ICNC有其不同之处
" Z) F* l- K& ]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
" O9 q$ N3 e1 E' o6 ^
- S6 ?2 @7 X3 WRP的精确度为0.1250.75mm 7 F5 \: k, m( ^7 ^
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0.1250.75mm。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。 7 R. S- I' R, n# @9 H3 l7 z
CNC的精确度为0.0125-0.125mm
! {1 o. h- W. J' ~! ^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。
5 Q- R9 S; v  C. A- B
重复精度 4 d& b. c" a; @2 J4 i( `

. s  R% B( r. l  i+ U5 KRP的重复精度低 9 \4 w6 f7 @5 ]! ~
RP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。 8 d3 L8 V+ ^: c. u5 u

' D- h# _1 g" G. G: n5 b0 uCNC的重复精度高
2 V& a( n" x- h( R. r/ X: PCNC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
$ Z2 A8 b; P# ]$ y+ M" w4 p
( N  h) H* }- u/ D+ MRPRa值为2.515微米
# A/ M. |0 a# {( O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0.01250.025mm,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。 1 c* A) ~, @# X7 l7 N

+ k8 O1 i, E. Q, XCNCRa值为0.55微米 # \; i' S. B. h0 }2 t  B! b
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。 ) _6 `( z. D. C8 N
3 W: @4 f+ c4 O/ e$ ^0 p
可靠性
& b/ x/ p0 }! Z0 u. D  S) F* k4 z% F) I" a4 w7 s4 A4 ?9 z' }5 v. l$ j
RP的可靠性属于中等 ) `8 l4 z! ?3 o
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。
: U% q3 r: H8 z9 D! F6 s/ N  ECNC的可靠性属于中等至上等 ) _* v1 O% M( I4 @2 y. `4 C0 c
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 ! U) N2 ~! y$ o" d  p1 F

* W( A% p) x' F* ORP所需的周期短到中等 $ r. h9 O3 g0 G- P3 F
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430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。
* W7 R0 F4 Y$ q& h* I# _9 z
. v9 d: g; z( k; `0 B" Y( [# tCNC所需的周期属于中等
# J9 j; `3 n1 ~0 h3 `. S1 u" R; ~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。
- n  W' S2 [* g4 P3 P) A6 ~

% H! l( o1 I2 c* k5 ~( r! X7 G4 b6 l! [' N+ U* c6 ?5 J
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。 ; ^% t1 B$ r3 J2 B% L- T

" [% t! J9 }) p( |: i6 V
  j- e2 B2 ?2 X+ h; X: c% O2 b. d# g

' g0 k  ~* H( [6 n* Q5 C/ h
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2#
发表于 2012-2-3 13:18:34 | 只看该作者
楼主很执著!RP与CNC所服务的对象是完全不同的!做这样的比较没有什么实际的意义!
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3#
 楼主| 发表于 2012-2-4 09:01:03 | 只看该作者
怎么能没有实际意义呢?在手板行业呢?我只是想要搞清楚RP到底有没有前景,而不是执着,只有不断的和大家讨论,我才能更好的把握。
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4#
发表于 2012-2-4 13:58:28 | 只看该作者
这样比不太靠谱,快速原型主要面对的是产品设计开发开始阶段方案的快速确认,CNC主要是加工,手板加工对于其而言,只是搂草打兔子而已
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5#
发表于 2012-2-4 14:00:18 | 只看该作者
从原理上说一个是叠加材料,一个是减材料,不同结构的产品需要的加工手段不同
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6#
 楼主| 发表于 2012-2-7 10:13:47 | 只看该作者
风中之翼 发表于 2012-2-4 14:00   d; }  Y) v7 {8 d: F7 `% |2 U
从原理上说一个是叠加材料,一个是减材料,不同结构的产品需要的加工手段不同

1 [4 k, b6 ?  M' g5 j' F您好,我想问下,现在的手板加工主要是什么加工手段?
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