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          1. CNC与RP的机加工性能比较
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            CNC与RP的机加工性能比较
            时间:2010-07-20 点击:17
             在过去的十五年里,原型复制取得了重大的进展。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?#21462;?#26448;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,下列的指导可以帮助工具的选择。

              材料

              RP受?#36739;?#21046;

              材料的研究经历了很长一段过程。材料选择的?#27573;?#21464;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?#31995;齲?#26448;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。

              CNC几乎不受任何限制

              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

              RP的最大尺寸为600 x 900 x 500mm

              尽管现有的工业化设备还不能加工仪表盘或者挡板,但?#19988;?#26377;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。

              CNC可以生产飞机零件

              CNC机加工可以生产的?#23548;?#38646;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

              RP不受限制

              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。

              CNC受?#36739;?#21046;

              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?#27975;?#37117;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。

              细节特征

              RP有其独到之处

              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、?#25351;?#21448;薄的墙壁以及棱柱这些大纵横尺寸比的特征。

              CNC有其不同之处

              CNC有许多特征可以胜过RP,比如?#31561;?#36793;、平滑叠合、干净的倒角。在评估有关精确度即表面修整?#35748;?#33410;时,这些尤为重要。

              精确度

              RP的精确度为0.125~0.75mm

              RP的某些个别尺寸的精确度有可能超过0.125mm,但其?#35805;?#20559;差的?#27573;?#20026;0.125~0.75mm。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。

              CNC的精确度为0.0125-0.125mm

              如果机加工设备得?#20445;?#20854;精确度有可能达?#33014;?#39640;,通常情况下,CNC的精确度要比RP的高,精确度?#35805;?#19982;设备的成本相关。

              重复精度

              RP的重复精度低

              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?#21462;?#28287;?#21462;?#23450;位以及放置只是可以影响产品重复精度?#38382;?#20013;的几个。

              CNC的重复精度高

              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?#31243;?#20214;和?#23435;?#22240;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

              RP的Ra值为2.5~15微米

              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?#30722;?#26495;材的厚度?#27573;?#25552;高到0.0125~0.025mm,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?#36739;?#35201;的水平,但这样做会改变零件尺寸的精确?#21462;?#21516;时,这些操作也会增加多余的时间和成?#23613;?

              CNC的Ra值为0.5~5微米

              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?#21462;?#26102;间和成?#23613;?

              可靠性

              RP的可靠性属于?#26800;?

              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。

              CNC的可靠性属于?#26800;?#33267;?#31995;?

              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,?#20013;?#19981;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。

              所需操作人员

              RP所需的操作人员极少

              二次操作(如安置台架)除外,RP所需的人员极少。在数分钟之内,它可以为零件备好所需的信息资料并开始制造。在制造期间,需要很少或者几乎不需人员参与。

              CNC所需的操作人员多

              CAM软件应用虽然得到了改善,但在大多数情况下,它们仍然不能根除人员介入。设备安装及操作需要经验丰富的技师;模型在无人情况下制造更是极为罕见。

              所需经验丰富的技工

              RP所需这类技工极少

              这种技术的员工工资?#27604;?#19981;是最低,但与机加工相比较,其所需的经验丰富的技工数量较少。这种说法有几?#36136;?#30495;实的,因为该技术本身就不需要什么工人。另外,RP经过改进后,操作过程甚至无需?#23478;鍘?

              CNC所需的这类技工较多

              机加工需要技巧、创造力和处理问题等方面的能力。从刀具轨迹设计、加工策略到切割操作与监控,机加工?#21152;?#32463;验丰富的技工来完成。随着公司收入的减少,技师数量的下降,很可能会缺乏制造模型所需的人力资源。

              研制的周期

              RP所需的周期短到?#26800;?

              RP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?#23548;?#30340;制造周期,同时还也减少了整个工?#23637;?#31243;的时间。总体来讲,RP技术在时间和人力方面?#20960;?#26377;效率。如果RP在下午4:30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。

              CNC所需的周期属于?#26800;?

              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?#31995;鵲取?#20854;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。
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