本文将以几个真实案例来介绍采用3D打印相对于CNC来加工零件时令人期待的点、局限以及不同之处。

目录

介绍
性能比较
案例研究1 - 简单外壳
案例研究2 - 功能支架
案例研究3 - 复杂金属涡轮机
结论

1．介绍

数控加工是一种常见的减材制造技术，与增材制造不同，CNC加工通常从固体块开始，使用锋利的旋转工具或刀具来剪切材料以实现最终形状。CNC是最常用的传统加工方法之一，适用于小型一次抛料和大批量生产，具有较高的重复性和精度，为实现多种几何形状和加工多种材料配备了多种刀具选择。

本文将介绍增材制造（原型制造或3D打印）与CNC加工之间的主要区别，并给出一系列案例研究，以便设计人员能够评估何时使用CNC或AM。

2.性能比较

性能	CNC	3D打印
材料	主要用于加工金属，也可用于加工软木和硬木、热塑性塑料，丙烯酸，造型泡沫和蜡。每种材料需要不同的切削工具。	金属，陶瓷，蜡，砂和复合材料
速度	数控机床比3D打印机能够以更快的速度去除材料在加工零件。然而却需要大量的过程规划和设置，特别是当需要多个加工步骤时，零件通常需要重新定位。	可以实现一次成型，这意味着除了后处理之外，不依赖于其它制造阶段。对于许多工艺可以实现批量制造（如SLS和SLM）。
复杂度	底切，工具，内部特征和间隙都是必须考虑的限制因素。对加工过程，制造零件的顺序和零件取向都必须予以考虑。	复杂的设计可以使用3D打印机实现一次成型。成型方向、特征尺寸以及模型大小通常是主要的限制因素。
精度	精度由刀具几何形状决定，因为所有的刀具都是旋转的和具有半径的加工内角。可以生产小于工具尺寸的形状特征，如小于工具直径的薄壁。与3D打印的表面质量相比，CNC加工表面更好。	最小特征尺寸通常由材料输送机构（例如，用于FDM的喷嘴或用于材料喷射的喷嘴）的直径或机器的光斑（例如烧结激光或UV光源）直径控制。FDM打印层厚为100 - 200微米，材料喷射打印机可以以低至16微米的分辨率。
几何形状	CNC机器依靠预定刀具路径的点对点加工工艺来移除材料。因此，CNC机床能达到的表面受到限制，不需要调整零件。可用于加工非常大和非常小的零件。	模型悬空面需要添加支撑，这增加了打印成本和时间。
过程	需操作员或工程师考虑刀具选择，主轴转速，接近位置、角度以及切削路径。这些因素都极大地影响了最终部件的质量和建造时间。	一旦上传了模型并选择了方向，层厚和支撑位置，大多数AM机器就可以打印完整的零件，无需任何人工干预。