创想智造3D打印手板模型加工

标题: 3D打印机 PK CNC铣床 [打印本页]

作者: 3D新闻 时间: 2016-3-29 03:20
标题: 3D打印机 PK CNC铣床
3D打印是现今最受瞩目的话题，而对于那些DIY狂热份子来说，他们重视的是3D打印可以“自动复制”他们要的零件。然而，对你来说，一台3D打印机是对的工具吗？　　

3D打印机的制造方式是属于“增材制造”，大部分的机种都是用热塑胶压出机“印”出一个塑胶模型，和“减材”式的工具恰好相反；减材制造的工具是利用刀具把多余的部分移除，这种类型的工具比增材制造的工具更常见，尤其在选用的材料为金属或是木头的时候。车床、铣床、锯子、钻机和其他CNC雷射切割机等，都属于减材制造的工具。

与3D打印相提并论的“减材”工具
一台CNC铣床或称CNC雕刻机就如同一台3D打印机，但它属于减材制造。对业余爱好者来说，铣削和打印比起来，有好几点相对劣势：
铣削本身就会产生消耗物，而且如果没有控管好粉末，整个空间都会弥漫着粉尘。
铣削比较危险，虽然塑胶押出机也是有可能过热起火，我的CNC雕刻机就曾经引起过小型的火灾。此外每分钟转数两万的刀片也有可能不小心喷出一些刀屑，或者你的作品也有可能朝你喷射过来。

一张铣床或是雕刻机比一台3D打印机还要大且重，因此造价昂贵，搬运也较为不方便。它需要一个定位系统，以确保每次遇到阻力时都能正确操作，并且施出足够的力量铣削。

铣削软件要做的事前准备也较为复杂，用CAD或是3D模拟程序画好你想做的东西后，要用电脑辅助CAM软件先产生刀具路径，包含说明要制作的材料位置与尺寸、刀具的尺寸与特质、斧形锤和轴心的转速。这些工具看起来有些复杂，而且对于第一次使用的人来说，或许长的也有些骇人。
从使用者的角度来看，铣床的操作方式比打印复杂多了。但就天工社所知，CNC铣床和3D打印相比有一个绝对的优势：这项科技是成熟的。家用型3D打印机正以惊人的速度在改良，但是要能印出一个优良的作品，仍需要许多雕琢与实验。

你想做什么？
如果你喜欢做的东西偏向大型且有结构性，那么就用铣床吧。再说，用木头材料比塑胶便宜许多，而且最后成品品质可能较为优良且保存持久。
若想要制作复杂的3D物品，用CNC铣床制作比用3D打印机制作来得复杂许多。有免费的工具可以做2.5D的铣削，但是若要做3D的铣削，那么其CAM软件会非常昂贵且操作复杂。

用3D打印机制作3D物品便会简单许多，你可以用免费的软件如SketchUp 或Inventor Fusion 设计你的模型，然后输出成STL 文件。切层软件会自动把STL文件转成刀具路径用的G码，然后直接把G码传送到你的3D打印机。使用3D打印，你就不用忧虑切割路径，也不用担心工具毁了你的作品。
如果你的目标是做一个小的3D物品，那3D打印机绝对是正确选择。

如何DIY CNC铣床
选择使用铣床并不代表不能自己复制或是做一台自己的机器，据了解，《Build Your Own CNC Machine》的作者Patrick Hood-Daniel 就自己做了一个简单的电脑数值控制组，可以做出许多特殊需求的零件，就像RepRap 3D打印机及其后面几代一样。其骨架是用特别剪裁过的夹板做的，其他都是制式化的硬件。
铝板、螺栓、螺丝钉都可以在任何一家五金行找到，但导螺杆和消隙螺母大概只能透过邮购和McMaster-Carr及DumpsterCNC订购，不过这样你也能省下许多逛五金行的时间。步进马达和其驱动器并不是专卖品，有数不清的取得方式。主轴则是个一般的木头雕刻机，我用的是Porter-Cable 892 。

Patrick 的CNC 雕刻机跟RepRap 一样，最困难处在于最小的单位。很幸运地，任一台CNC 雕刻机只要可以处理2' x4' 大小的夹板，就可以达成。你可以到MAKE 的网站：数位复制资源页看看哪里可以找到CNC ，且你也有可能在居住地找到有人在卖必要的设备。

需要零件的CAD 文件和CAM 文件的话，下载CNC雕刻机工具组1.3版。网站上的视频说明如何把所有东西组起来，文件案受到知识产权保护，换言之，你可以做出一台机器，但仅供亲朋好友和自己使用，不能拿来做为商业用途。

CAM文件为有财产权的CamBam形式，但是有免费的版本可以使用，支援DXF 文件案的浏览与编辑。大部分的高阶CAM软件都非常的昂贵，所以如果你没有特别偏好哪个，那就用CamBam 吧，它可以做CAD和CAM两种，即使是免费版，功能也非常地齐全。

另一个不错的选择是由Bart Dring 提供，可以从Inventables找到的MakerSlide系统。自制CNC 最大的缺点就是随着时间，它的准确度会越来越低，因为是用木头制作的。MakerSlide 把V-rail 结合了正规的铝挤型轨道系统（Misumi 提供80/20 等），如果用MakerSlides 结合挤型轨道系统做出你的机器，那么便有可能可以做出比木头还要坚固、精确的机器了。

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