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

然而，在3D打印徹底改變原型制作之前，數(shù)控（計算機數(shù)控）加工主導(dǎo)了制造業(yè)。如果你的工作是設(shè)計或開發(fā)實體產(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，以及一個檢查清單，幫助你確定哪種技術(shù)適用于你的下一個項目。

何時使用3D打印：

3D打印繼續(xù)通過為個人和企業(yè)團隊提供快速和經(jīng)濟的原型而改變硬件開發(fā)。

通過3D打印，團隊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。此外，與數(shù)控加工相比，3D打印對零件可制造性的限制要低得多，因此在設(shè)計仍在演變的早期階段，團隊可以專注于從數(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：

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個單位（任何更多可能變得昂貴）

3D打印的優(yōu)點：

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：

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，有時難以實現(xiàn)嚴格的公差

不適用于非常高強度、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，兩者都有各自的優(yōu)勢。數(shù)控加工一個零件的時間比3D打印長，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)控加工對于生產(chǎn)原型是一個很好的選擇。雖然單個原型可能非常昂貴，但當你開始批量生產(chǎn)時，可以獲得巨大的成本節(jié)省。此外，由于數(shù)控加工使用堅固的材料塊，與3D打印的零件相比，這些零件在功能上更強大，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：

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個以上單位

數(shù)控加工的優(yōu)點：

功能零件/組件，可像生產(chǎn)零件一樣進行測試

與最終用途要求一致的強度

對環(huán)境的抵抗力（溫度）

嚴格的公差（高達0.005英寸/0.0127毫米）

多種材料

數(shù)控加工的缺點：

需要更多的生產(chǎn)前計劃

通常更昂貴

產(chǎn)生更多的廢料

設(shè)置+CAM時間成本

何時從3D打印切換到數(shù)控加工？

沒有一個單一的規(guī)則適用于何時從3D打印切換到數(shù)控加工。有時，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度原型。因此，他們可能會進行快速的3D打印以檢查尺寸和形狀，然后使用數(shù)控加工生產(chǎn)相同的零件進行測試。他們進行測試，記錄結(jié)果，對設(shè)計進行迭代，然后重復(fù)這個周期。

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

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

設(shè)計成熟度檢查清單：知道何時從3D打印切換到數(shù)控加工

你的設(shè)計是否足夠成熟，可以放心地進行大批量生產(chǎn)？

你是否停止進行重大的設(shè)計更改？

你是否已經(jīng)開始納入制造設(shè)計？

你是否需要在零件中進行螺紋孔處理？

3D打印的零件對于你的功能需求來說是否不夠強大？

你是否需要在最終生產(chǎn)材料中測試你的零件？

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

有時，3D打印的零件以混合方式進行機加工。當零件從3D打印機上取下時，它們可以送到數(shù)控機床上，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)計到物理原型的首選方法，但對于功能原型和生產(chǎn)模型來說，數(shù)控加工是無可匹敵的。