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
R4 j6 U( F3 e& v* t
8 I H/ W' |2 H, E W& T. S9 b6 T( Y8 QRP
受到限制
. F+ e4 l4 X( u" a* s1 P( }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。
& G: r& R) v* i
% c, K' y* g. d% W6 C dCNC
几乎不受任何限制
+ ]$ O6 _1 D, |$ a$ u# M+ x
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
. @. j1 J) V1 o& g$ M A; v7 ?' A
/ Q' k, b6 ]; o8 L2 jRP
的最大尺寸为
600 x 900 x 500mm
& n6 s8 e8 a( _+ k
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。
( j6 _, Q4 l" ]& J: f# r
% S3 ^* a& I$ }# A2 R' O5 lCNC
可以生产飞机零件
, y# u9 |" C8 G k3 f; U
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
A9 a4 T- u3 n* T" T
% y' o" [4 G9 q- K6 y& G! S
RP
不受限制
7 @3 e0 E7 Y* f4 h4 Q. v& H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。
, H. y$ F. p6 y$ V
* {4 u. P3 l! J1 m
CNC
受到限制
* P. z* P, @5 `4 A
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。
' K& u) @5 |4 r6 M; n
细节特征
* |( f+ H& W5 w y V0 X
# O, x5 O$ Y$ F( WRP
有其独到之处
, V2 ^& L3 F. w' QRP
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。
& i! x5 E# r: Z$ ^ {+ x8 S
" F( R3 I' @& |
CNC
有其不同之处
: v% \- [' E: B: b
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
7 F6 a3 e/ J4 z. V" }; ^: \
. x: Z/ ]% c6 j. O
RP
的精确度为
0.125
~
0.75mm
( p' W U1 g7 z9 f
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。
& c5 O6 {+ v# H1 o% z5 rCNC
的精确度为
0.0125-0.125mm
# B) {; p9 g% y! F( |) z
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。
& F2 t6 m9 K( n; V
重复精度
6 E6 x* ?! q, B L! N
( D* f, V8 J0 dRP
的重复精度低
`9 Y6 l8 p8 \7 S" ^! q( o
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。
% ?5 y7 o( B) u6 I4 Z8 Z# Y
" }5 v, ~/ L# b3 Z7 hCNC
的重复精度高
# H# H/ v" _' H) r' a; y
CNC
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
8 C7 C1 q1 k5 o4 @
; X1 w# D& {) B- L
RP
的
Ra
值为
2.5
~
15
微米
, X2 v$ M+ ~! R7 N
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。
J( p3 Y& X4 h
S2 R* D3 C5 P* A
CNC
的
Ra
值为
0.5
~
5
微米
9 K% V/ A% m' V& J) {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。
' N! G0 A9 r5 k/ J3 q
1 [; B5 P9 w8 I
可靠性
2 Q5 y i2 f, |) ]% I4 P! P1 }! |# J
& E5 d4 @% z' z/ I% `
RP
的可靠性属于中等
- I* p5 G9 ?+ |$ ^
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。
3 D. E4 n9 u" j' xCNC
的可靠性属于中等至上等
* P$ q y, }; e) `/ z/ 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
( c0 {4 M! {) s$ D9 y8 g
. A2 q! B, [& m/ F) y/ ]% z8 f
RP
所需的周期短到中等
1 j# K( k) H, ^8 I: T1 L w
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- e2 Q1 Q2 B6 b# x
( V% d0 }. R( Q8 ?; T2 DCNC
所需的周期属于中等
1 J" i2 E7 \: ^" S) D( _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。
; Y7 M( l$ C, B7 `
7 u! Z* J7 M. R" r ^7 U, x' s) }; w* {9 \& p: L" w7 M
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。
1 \* R1 l+ W3 q$ d1 ?
; }% j# W J' r$ U6 {
0 l9 K" R4 z9 M$ F0 L: m
\1 W' j* l' B% h2 X# ]3 a
|