3D打印，一種增材制造過程，已經(jīng)走入幾乎所有行業(yè)。從汽車到時(shí)尚，它改善了各種領(lǐng)域的公司進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)的方式。

然而，在3D打印徹底改變?cè)椭谱髦?，?shù)控（計(jì)算機(jī)數(shù)控）加工主導(dǎo)了制造業(yè)。如果你的工作是設(shè)計(jì)或開發(fā)實(shí)體產(chǎn)品，數(shù)控加工，一種減材制造過程，可能是你原型制作過程的一部分。而且，從3D打印切換到數(shù)控加工可能比你想象的更簡(jiǎn)單、更有益。

要制造成功的產(chǎn)品，了解這兩種基礎(chǔ)制造技術(shù)以及如何在開發(fā)周期的不同階段最好地利用它們是很重要的。在本文中，我們將分享關(guān)于3D打印和數(shù)控加工最佳應(yīng)用案例的指南，以及一個(gè)檢查清單，幫助你確定哪種技術(shù)適用于你的下一個(gè)項(xiàng)目。

何時(shí)使用3D打?。?/p>

3D打印繼續(xù)通過為個(gè)人和企業(yè)團(tuán)隊(duì)提供快速和經(jīng)濟(jì)的原型而改變硬件開發(fā)。

通過3D打印，團(tuán)隊(duì)可以以比其他原型制作方法低得多的成本每天迭代設(shè)計(jì)。此外，與數(shù)控加工相比，3D打印對(duì)零件可制造性的限制要低得多，因此在設(shè)計(jì)仍在演變的早期階段，團(tuán)隊(duì)可以專注于從數(shù)字到物理的快速遷移。

以下是3D打印的最佳應(yīng)用案例概述以及要考慮的一些優(yōu)缺點(diǎn)：

3D打印的最佳用途：

早期階段的適應(yīng)和形式原型制作

預(yù)可制造性原型制作

理想數(shù)量：1到5個(gè)單位（任何更多可能變得昂貴）

3D打印的優(yōu)點(diǎn)：

生產(chǎn)速度快

能夠快速整合用戶/工程反饋

能夠以低成本打印復(fù)雜形狀

制作外觀精致的視覺模型

3D打印的缺點(diǎn)：

零件組裝/功能可能與最終產(chǎn)品不完全相同

由于3D打印分辨率，有時(shí)難以實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的公差

不適用于非常高強(qiáng)度、功能性的應(yīng)用

材料選擇有限（3D打印塑料原型很常見）

何時(shí)使用CNC加工：

數(shù)控加工是一種通過減材制造的更傳統(tǒng)的生產(chǎn)零件的方式（即取一定體積的材料并逐漸去除它）。在考慮數(shù)控加工原型制作與3D打印時(shí)，兩者都有各自的優(yōu)勢(shì)。數(shù)控加工一個(gè)零件的時(shí)間比3D打印長(zhǎng)，但最終的生產(chǎn)質(zhì)量和表面處理通常比3D打印更出色。

數(shù)控加工對(duì)于生產(chǎn)原型是一個(gè)很好的選擇。雖然單個(gè)原型可能非常昂貴，但當(dāng)你開始批量生產(chǎn)時(shí)，可以獲得巨大的成本節(jié)省。此外，由于數(shù)控加工使用堅(jiān)固的材料塊，與3D打印的零件相比，這些零件在功能上更強(qiáng)大，后者由于其中的小空洞而容易沿構(gòu)建層斷裂。

以下是數(shù)控加工的最佳應(yīng)用案例的概述，以及要考慮的優(yōu)缺點(diǎn)：

CNC加工的最佳用途：

中期階段的適應(yīng)

生產(chǎn)模型

理想數(shù)量：3個(gè)以上單位

數(shù)控加工的優(yōu)點(diǎn)：

功能零件/組件，可像生產(chǎn)零件一樣進(jìn)行測(cè)試

與最終用途要求一致的強(qiáng)度

對(duì)環(huán)境的抵抗力（溫度）

嚴(yán)格的公差（高達(dá)0.005英寸/0.0127毫米）

多種材料

數(shù)控加工的缺點(diǎn)：

需要更多的生產(chǎn)前計(jì)劃

通常更昂貴

產(chǎn)生更多的廢料

設(shè)置+CAM時(shí)間成本

何時(shí)從3D打印切換到數(shù)控加工？

沒有一個(gè)單一的規(guī)則適用于何時(shí)從3D打印切換到數(shù)控加工。有時(shí)，產(chǎn)品開發(fā)可以從兩種制造方法中受益。

例如，許多航天公司需要高強(qiáng)度原型。因此，他們可能會(huì)進(jìn)行快速的3D打印以檢查尺寸和形狀，然后使用數(shù)控加工生產(chǎn)相同的零件進(jìn)行測(cè)試。他們進(jìn)行測(cè)試，記錄結(jié)果，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行迭代，然后重復(fù)這個(gè)周期。

然而，在大多數(shù)情況下，你可以將設(shè)計(jì)成熟度視為何時(shí)從3D打印切換到開始加工零件以更接近生產(chǎn)材料的功能和強(qiáng)度的信號(hào)。

為了幫助你弄清楚，這里有一個(gè)快速的設(shè)計(jì)成熟度檢查清單-如果對(duì)以下任何問題回答是肯定的，那么是時(shí)候考慮進(jìn)行轉(zhuǎn)換了。

設(shè)計(jì)成熟度檢查清單：知道何時(shí)從3D打印切換到數(shù)控加工

你的設(shè)計(jì)是否足夠成熟，可以放心地進(jìn)行大批量生產(chǎn)？

你是否停止進(jìn)行重大的設(shè)計(jì)更改？

你是否已經(jīng)開始納入制造設(shè)計(jì)？

你是否需要在零件中進(jìn)行螺紋孔處理？

3D打印的零件對(duì)于你的功能需求來(lái)說是否不夠強(qiáng)大？

你是否需要在最終生產(chǎn)材料中測(cè)試你的零件？

你是否有認(rèn)證要求（例如，易燃性，F(xiàn)DA，食品安全，F(xiàn)AA等）

有時(shí)，3D打印的零件以混合方式進(jìn)行機(jī)加工。當(dāng)零件從3D打印機(jī)上取下時(shí)，它們可以送到數(shù)控機(jī)床上，以獲得更高的公差和更理想的表面處理。將3D打印和數(shù)控加工結(jié)合使用可以提高數(shù)控加工過程的生產(chǎn)率并降低材料成本。

主要結(jié)論

3D打印和數(shù)控加工都是新產(chǎn)品開發(fā)中至關(guān)重要的工具。雖然3D打印迅速發(fā)展為從數(shù)字模型快速制作設(shè)計(jì)到物理原型的首選方法，但對(duì)于功能原型和生產(chǎn)模型來(lái)說，數(shù)控加工是無(wú)可匹敵的。