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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 | 显示全部楼层 |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
9 M6 t' f: F) i# F- B0 f+ O5 Q+ ~$ H1 N
RP受到限制 / A5 i5 {5 b' ~4 q; ~8 g2 B
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。 ) ]0 I( T( V' H) {8 S4 `0 L' _! J3 I
1 Y7 q% H* ?  h7 B2 m
CNC几乎不受任何限制 # A3 H3 W. y& X; 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
6 B% @8 Z: F4 u, K! w5 e8 d% T6 I! M, e3 K9 D" T
RP的最大尺寸为600 x 900 x 500mm 3 V& G+ S& l1 }
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。
+ F! Z! Z# W( N
- B" c7 d; |/ @; S) lCNC可以生产飞机零件
6 y" r, P) l+ S4 C* t$ ]0 ]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
" p# Z6 v: X! A, k$ E$ d' I! {! B8 a8 o* h, H
RP不受限制
5 q' p1 C/ f5 P  R% h6 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。 # m  U. v6 v9 A5 \* ]2 O  A. r

# o: K. s5 q8 q2 D5 JCNC受到限制 & G9 v- t9 x4 o! E$ r* A6 ^: B* c
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。
& C- ~' q4 |" c( c" f& B6 t
细节特征 - ^3 F! g/ W8 ]# J$ h
# N) b# N" K, K- H1 ^  F
RP有其独到之处
, k1 Y$ E3 L8 [  ~RP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。
; y. N0 P0 y' |( ?" l4 i! d5 K0 K* s8 N5 L' n5 u/ B; d
CNC有其不同之处
. @5 ?- S1 t6 Y" L+ Z' m5 _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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RP的精确度为0.1250.75mm
' o5 z" \; E9 @! KRP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。 ; c0 l' e" l( `5 O2 |$ r2 U1 z) \
CNC的精确度为0.0125-0.125mm
) X$ F2 A/ x1 z2 Q. T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。 2 \5 L* T4 }; L( _3 Y7 v0 i
重复精度
3 R9 i, x  Z3 }* n9 [, M9 @; q
4 U  b/ g7 A$ kRP的重复精度低
2 O9 }# o4 i& n# C6 e* iRP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。 / r# h! {& `1 o: H; L9 H

8 r3 b4 r; X2 v2 N* G* d! C- S- KCNC的重复精度高
* L6 e  k) F6 F3 ?1 V3 QCNC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
+ [( c& b6 d) y$ c
5 F' l  b3 B2 s- @0 m1 w* aRPRa值为2.515微米 $ k! g# x1 D% [5 q/ E! z( f1 q
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。
. P# y" \  L) d+ d3 k, g( ]' ]$ V" m! }: ~) F) d
CNCRa值为0.55微米
4 ]% F6 ?( F6 p2 q" y- U* g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。 8 @0 s, U5 M9 C6 M% j
* a: ]6 ?# y# N
可靠性 $ ~- v$ J6 ^( s* j1 g9 i! o  \8 G
1 e9 k3 T8 C* }3 s! J
RP的可靠性属于中等
" ~9 Y4 W! J% d! A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。 ! c7 N. j" e0 W8 p* q
CNC的可靠性属于中等至上等 6 r; k7 N' Z- |% k* ~3 u) I3 ~" M
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 + p) G' `% D' V

7 M& D2 [  J/ v& {" P0 f8 {RP所需的周期短到中等
' V5 `  @& Y4 y5 kRP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。
9 ~( ^" e2 c2 @6 J( g$ r; u( H6 k* O
CNC所需的周期属于中等 : b+ h3 W: R5 U9 }/ c
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。
+ ]+ @5 A+ }: ^: d$ @5 u
; p2 C+ K4 d% b1 G  g: |( ]% D

/ c9 O4 m. R4 a: h
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。 ( [5 A9 J1 i5 o# Z; J

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发表于 2012-2-3 13:18:34 | 显示全部楼层
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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 楼主| 发表于 2012-2-4 09:01:03 | 显示全部楼层
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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发表于 2012-2-4 13:58:28 | 显示全部楼层
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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发表于 2012-2-4 14:00:18 | 显示全部楼层
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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 楼主| 发表于 2012-2-7 10:13:47 | 显示全部楼层
风中之翼 发表于 2012-2-4 14:00 0 i6 W" f8 q7 @& B1 `
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

9 i  `# v$ {+ {* p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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