了解這兩種技術(shù),對于為工作選擇正確的加工工具而言,尤為重要,下列的指導(dǎo)可以幫助工具的選擇。
材料
RP受到限制
材料的研究經(jīng)歷了很長一段過程。材料選擇的范圍變大了,性能也得到了保證。現(xiàn)在可用的材料有金屬、塑料、陶瓷及復(fù)合材料等,材料的選擇仍然受到一些限制。而且,大多數(shù)材料的性能與材料的加工、模制及澆注等方面的性能也不是很匹配。
CNC幾乎不受任何限制
機(jī)加工中心幾乎對所有的材料都能做切削處理。
零件的最大尺寸
RP的最大尺寸為600x900x500mm
盡管現(xiàn)有的工業(yè)化設(shè)備還不能加工儀表盤或者擋板,但是已有的原型可用于生產(chǎn)大多數(shù)的日用品和工業(yè)品。如果設(shè)備要生產(chǎn)的零件太大,可以先生產(chǎn)其各個組成部分,最后再接合成一個完整部件。必須要注意的是,尺寸對于時間有影響,制造較大的零件費(fèi)時較長。
CNC可以生產(chǎn)飛機(jī)零件
CNC機(jī)加工可以生產(chǎn)的實(shí)際零件和模件的尺寸,小到臺式裝置大到橋式設(shè)備??梢赃@么說,CNC尺寸的限制也只來自所用的機(jī)械工具。
零件的復(fù)雜性
RP不受限制
如果一個樣品可以用設(shè)計(jì)軟件做模制的話,那么制造的時間或成本方面幾乎不受任何影響。迅速、廉價生產(chǎn)復(fù)雜零件是RP的最大優(yōu)勢之一。
CNC受到限制
CNC機(jī)加工必須要處理部件的所有細(xì)節(jié)特征。當(dāng)零件的復(fù)雜性增加時,所需設(shè)備的數(shù)量及工具的變化也會相應(yīng)增加。大縱橫尺寸比、深槽、深洞及方角都會使CNC切削設(shè)備的費(fèi)用增大,五軸切削工具及某些技巧能夠克服這些不足,但象底切這種簡易操作卻也能產(chǎn)生問題。
細(xì)節(jié)特征
RP有其獨(dú)到之處
RP能夠加工出CNC所無法做到的一些細(xì)節(jié)。比如,RP可以加工尖內(nèi)角,可以加工又深又窄的通道、又高又薄的墻壁以及棱柱這些大縱橫尺寸比的特征。
CNC有其不同之處
CNC有許多特征可以勝過RP,比如說銳邊、平滑疊合、干凈的倒角。在評估有關(guān)精確度即表面修整等細(xì)節(jié)時,這些尤為重要。
精確度
RP的精確度為0.125~0.75mm
RP的某些個別尺寸的精確度有可能超過0.125mm,但其一般偏差的范圍為0.125~0.75mm。精確度隨RP設(shè)備和尺寸大小的不同而變化。尺寸增加,精確度也加大。
CNC的精確度為0.0125-0.125mm
如果機(jī)加工設(shè)備得當(dāng),其精確度有可能達(dá)到很高,通常情況下,CNC的精確度要比RP的高,精確度一般與設(shè)備的成本相關(guān)。
重復(fù)精度
RP的重復(fù)精度低
RP對于影響樣機(jī)質(zhì)量的許多因素很敏感,在不同的時間制造零件,其結(jié)果也許會不同。溫度、濕度、定位以及放置只是可以影響產(chǎn)品重復(fù)精度參數(shù)中的幾個。
CNC的重復(fù)精度高
CNC的重復(fù)精度要比RP的高得多。如果刀具軌跡、所用工具及材料不變的話,其產(chǎn)品的重復(fù)性會更高。環(huán)境條件和人為因素會對結(jié)果產(chǎn)生影響,對于某些材料而言,溫度及濕度會影響產(chǎn)量,因?yàn)樗鼈兡苡绊懙郊紟熕迷O(shè)備的精確性。
表面精整
RP的Ra值為2.5~15微米
如果沒做二次處理,即使不是全部,但有一些表面很粗糙。RP運(yùn)用某些技術(shù)可把板材的厚度范圍提高到0.0125~0.025mm,但是板材的層理和凹凸現(xiàn)象仍會影響表面的精整。如果想做二次處理的話,可使光潔度達(dá)到想要的水平,但這樣做會改變零件尺寸的精確度。同時,這些操作也會增加多余的時間和成本。
CNC的Ra值為0.5~5微米
機(jī)加工與RP不同,它可以為樣機(jī)、模型和刀具做出適合它們所需的表面拋光。對于RP而言,二次處理(砂磨、拋光)是可以改進(jìn)表面的光潔度,但同時也會影響到精確度、時間和成本。
可靠性
RP的可靠性屬于中等
對于大多數(shù)技術(shù)而言,產(chǎn)品的可靠性隨著產(chǎn)品的不斷成熟而增加。RP技術(shù)只有15年的歷史,這意味著它的可靠程度會有不同的等級。該技術(shù)由于時間短、資源匱乏,有些RP生產(chǎn)商沒有太多的時間為提高其可靠性而改進(jìn)裝置的組件。
CNC的可靠性屬于中等至上等
CNC的研究與發(fā)展已有30多年的歷史,因此它是一種值得信賴、可靠的技術(shù)。多年來,持續(xù)不斷的技術(shù)改進(jìn)已經(jīng)消除了產(chǎn)生減少產(chǎn)品可靠性的設(shè)備元件。
所需操作人員
RP所需的操作人員極少
二次操作(如安置臺架)除外,RP所需的人員極少。在數(shù)分鐘之內(nèi),它可以為零件備好所需的信息資料并開始制造。在制造期間,需要很少或者幾乎不需人員參與。
CNC所需的操作人員多
CAM軟件應(yīng)用雖然得到了改善,但在大多數(shù)情況下,它們?nèi)匀徊荒芨藛T介入。設(shè)備安裝及操作需要經(jīng)驗(yàn)豐富的技師;模型在無人情況下制造更是極為罕見。
所需經(jīng)驗(yàn)豐富的技工
RP所需這類技工極少
這種技術(shù)的員工工資當(dāng)然不是最低,但與機(jī)加工相比較,其所需的經(jīng)驗(yàn)豐富的技工數(shù)量較少。這種說法有幾分是真實(shí)的,因?yàn)樵摷夹g(shù)本身就不需要什么工人。另外,RP經(jīng)過改進(jìn)后,操作過程甚至無需技藝。
CNC所需的這類技工較多
機(jī)加工需要技巧、創(chuàng)造力和處理問題等方面的能力。從刀具軌跡設(shè)計(jì)、加工策略到切割操作與監(jiān)控,機(jī)加工都由經(jīng)驗(yàn)豐富的技工來完成。隨著公司收入的減少,技師數(shù)量的下降,很可能會缺乏制造模型所需的人力資源。
研制的周期
RP所需的周期短到中等
RP由于所需的員工少、操作步驟少、對設(shè)計(jì)的復(fù)雜性不太敏感,因此它不但減少了實(shí)際的制造周期,同時還也減少了整個工藝過程的時間??傮w來講,RP技術(shù)在時間和人力方面都富有效率。如果RP在下午4:30收到數(shù)據(jù),那么第二天早上就能生產(chǎn)出產(chǎn)品來。對于CNC來說,如果沒有兩個班的生產(chǎn)時間,絕對生產(chǎn)不出產(chǎn)品的。但是,并非說RP技術(shù)對于任何零件的加工制造都是最快的。
CNC所需的周期屬于中等
機(jī)加工所涉及的東西比較多,主要有人力、刀具運(yùn)行軌跡、裝置的固定、加工時間以及材料等等。其結(jié)果是諸多工作所花費(fèi)的時間要比RP的時間多得多。但是,如果設(shè)計(jì)簡單易懂,CNC也能縮短周期;如果轉(zhuǎn)軸速度快,其進(jìn)料速度也能改變。