如何将3D打印与CNC加工相结合？
2019-10-19
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3D 打印改变了公司对原型设计的看法。 借助增材制造的强大功能，将数字 3D 设计转化为实物比以往任何时候都容易。 启动成本低，学习曲线短，结果往往一致且令人满意。 但并非所有东西都可以 3D 打印。 某些形状和材料仍然更适合其他制造工艺，例如 数控加工 或注塑成型，许多商用 3D 打印机根本无法生产具有实际应用所需公差的零件。 |
3D打印和CNC加工有什么区别？
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性能 |
数控加工 | 3D打印 |
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材料 |
主要加工金属，也可用于加工软木和硬木、热塑性塑料、丙烯酸树脂、造型泡沫和蜡等。 | 金属、陶瓷、蜡、沙子和复合材料 |
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迅速的 |
数量机器可以比 3D 打印机更快地去除材料返工零件。 然而，需要大量的工艺规划和设置，特别是当需要多个加工步骤时，零件往往需要重新定位。 | 可以实现一次成型，这意味着它不依赖于后处理以外的其他制造阶段。 许多流程都可以进行批量制造（例如 SLS 和 SLM）。 |
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复杂性 |
精度由刀具的几何形状决定，因为所有刀具都在旋转并且具有刀具角度的半径。 可以产生小于工具尺寸的形状特征，例如小于工具直径的薄壁。 CNC加工表面优于3D打印表面质量 | 小特征尺寸通常由材料输送机构（例如，用于 FDM 的喷嘴或用于材料喷射的喷嘴）或机器的光斑（例如，烧结激光器或 UV 源）的直径控制。 FDM打印层厚度为100-200微米，材料喷射打印机分辨率可低至16微米 |
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几何形状 |
CNC机床依靠点对点 加工过程 预先确定去除材料的刀具路径。 因此，数控机床所能达到的表面是有限的，不需要对零件进行调整。 可用于加工非常大和非常小的零件 | 模型悬挂面需加支撑，增加打印成本和时间 |
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工艺 |
操作员或工程师需要考虑刀具选择、主轴速度、接近度、角度和切削路径。 这些因素都极大地影响了构件的质量和施工时间。 | 一旦模型上传并选择了方向、层厚和支撑位置，大多数 AM 机器就可以打印完整的零件，而无需任何人工干预。 |
对于某些项目，答案不是增材制造或传统加工，而是介于两者之间。 将这两个过程结合起来比您想象的要容易，并且提供了很大的优势。
那么你应该什么时候对你的 3D 打印零件进行 CNC 加工，你应该怎么做？
▶ 什么时候应该为您的新项目加工 3D 打印零件?
虽然 3D 打印和 CNC 加工通常被认为是截然相反的过程，但它们实际上可以结合产生良好的效果。 零件首先被 3D 打印，然后零件被 CNC 加工以减少或修改某些区域。-
1. 时间紧迫：当替代品（通常是注塑成型或类似产品）需要太多时间时，公司应考虑使用 CNC 加工其 3D 打印零件。 虽然 3D 打印和 CNC 加工的顺序过程涉及多个步骤，但组合方法通常比创建和使用模具加工工具更快。
3D 打印和 CNC 加工的结合还允许对产品或原型进行移动调整，因为修改数字文件比修改注射工具更容易。 -
2. 准确性是关键：3D 打印机的精度逐年提高，但许多行业要求关键的最终用途组件具有目前 3D 打印机无法实现的公差。
通过将 3D 打印和 CNC 加工相结合，可以实现所需的精度，同时仍能利用 3D 打印的优势，包括低成本和复杂的内部几何形状。 高端 3D 打印机的公差通常为 ±0.005 英寸，而 CNC 机器可以将其压缩至 ±0.002。
▶ 处理 3D 打印零件时需要考虑的事项
将 3D 打印和 CNC 加工相结合的过程需要两个动手专业知识，并且可以采取一些步骤来确保顺利制造。-
1. 备注：为了在 CNC 加工 3D 打印零件时获得最佳结果，准确指定您需要做什么非常重要。 这应该包括指定哪些区域需要严格的公差并允许机械师正常工作。 指定这些公差后，机械师可能会建议对 3D 打印部件进行一些设计调整，以使工作更轻松。
- 2. 测量：这些建议可能包括使用多余材料的说明。 由于数控加工会通过切割一些零件来有效降低零件的质量，因此可能需要打印额外的材料来进行这些调整。 如果层数不足，加工过程可能无法产生正确的尺寸。
- 定位：需要加工的 3D 打印部件的区域应正确定位，以便工具可以到达它们。
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