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CNC与RP的机加工性能比较

在对快速原型制造（RP）和CNC加工的特点进行比较时，众说纷纭。RP和CNC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。

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，下列的指导可以帮助工具的选择。

材料

RP受到限制

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。现在可用的绝缘材料材料有金属、塑料、陶瓷及复合材料等，材料的选择仍然受到查线器一些限制。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。灰铁铸件

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。

CNC可以生产飞机零件

CNC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

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受到限制

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。

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、又高又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

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，但其一般偏差的范围为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..125mm

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。

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。

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

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运用某些技术可把板材的厚度范围提高到0.0125～0.025温度mm，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。

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度、时间和成本。

可靠性

RP的可靠性属于中等

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的可靠性属于中等至上等

CNC的研究与发展已有30多就必定会与大量人群接触年的历史，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宣传卡设备元件。

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LDW电子拉力实验机外，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当然不是最低，但与机加工相比较，其所需的经验丰富的技工数量较少。这种说法有几分是真实的，因为该技术本身就不需要什么工人。另外，RP经过改进后，操作过程甚至无需技艺。

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，机加工都由经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所需的周期短到中等

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，绝对生产不出产品吨位较大的。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所需的周期属于中等

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。(end)