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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
: F5 T$ j1 M& D6 E8 K
# M" S6 {# \# eRP受到限制
8 R7 \5 U" E  U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。
( ]# Y" a# v/ n  j  E
. V( g( v. Z7 \$ C2 NCNC几乎不受任何限制
3 `/ r1 E0 V! Q! S! P  W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
9 P$ j2 `. n$ U* o, l; r
3 ]4 o& `3 C6 y3 tRP的最大尺寸为600 x 900 x 500mm : O7 v/ ^5 |9 D! x0 P
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。 - Y" Q: C9 n; @' D; M

! b3 t" A' V  {2 y& U0 Z9 Y/ `, mCNC可以生产飞机零件
5 M- [! i& h9 \1 g. N. ICNC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
( g+ s9 }) e6 Z) F5 D! q
4 f, w, \4 U' U3 cRP不受限制 7 w3 B5 b( g; G
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。 9 f# y9 |; o" p" R. V
  c9 g) y3 J, C& b9 W; }( Z
CNC受到限制 9 @* W  i# \! q6 s7 j0 Y$ P' Q- I  W
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。 2 e5 {/ T3 t' x' D
细节特征 ! w) ^/ B1 d; h* g
/ [3 B; u& J! o+ S7 S! L7 G# [
RP有其独到之处
1 O1 h5 P* p6 a* D3 }5 \( ?. BRP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。
. V$ G0 x' g3 Z! d! _8 d
) g8 |5 y# U4 rCNC有其不同之处 ; F; V# i7 W  N6 `1 a, T. ~: z0 R
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
( C+ j" {) v0 I7 `& i- m/ g6 U8 O6 Q4 u! k8 B; ~
RP的精确度为0.1250.75mm
! ^8 }' N+ W1 o3 |8 hRP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。 # W+ [0 z9 m9 f9 ^' k" W
CNC的精确度为0.0125-0.125mm
/ |+ b, A8 |' ]& t/ ?* L; S9 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 t* w6 V' k) o( F, I( E
重复精度 / W8 W9 E2 a& ?" L0 q% Q9 r

$ D5 o, h3 W+ i; [2 V  q, v/ QRP的重复精度低 / Y8 |9 l) B7 q+ R
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。 , g8 h: {# L, @" O% ^  D

9 E+ l, @0 z4 [CNC的重复精度高 5 S3 Y( i% i3 U- Y  F( M) I
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 7 M: k6 z7 t$ z* S3 p. a
( Z: I- D2 W, K" g6 G7 F1 J/ r
RPRa值为2.515微米
1 C: ?% O1 P! q( o* `  P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。 5 b/ r* E- B/ c$ M4 {$ e

1 b/ _2 _. t% g5 Y  `6 Z1 ?7 QCNCRa值为0.55微米
, x4 P+ d5 U6 k, O" |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。
% J! M+ ]) {* W  O2 }% r! ~- x2 D
可靠性 9 [3 \7 D8 B; R/ F0 z; x; H
- E# _% S& y- l& n3 E
RP的可靠性属于中等 5 j+ C& f2 B& T& f# |: A5 W
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。
/ a* w5 A- u, e; @; p# lCNC的可靠性属于中等至上等
  X7 Q% L9 P# t! FCNC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
) W/ B4 k& c4 s) ^: d% j' l/ z* o! T# d0 O0 c( P
RP所需的周期短到中等
8 ]9 z  O" o+ h- G  rRP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。
, k: V. x: X, b
6 q% H6 b# [7 ECNC所需的周期属于中等 ! [  @; v8 L" V  z' Y0 ?6 l, z
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 O" b- F  R1 z5 E5 K+ M

" A) |' q0 h5 {# q0 p  v0 d7 y
9 N* T2 }7 o2 }4 t5 E
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。 / b) |5 v3 o: A, h

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: r; B0 D2 N' w1 Q( a
" A! H% E( A' y; Y7 t" ~
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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   }. n  g: n; X3 L) X7 m
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
# w3 F( u  M' B
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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