快速成型技术与数控技术在手版制作中的应用比较

　　企业在新产品大批量投产之前，必须进行新产品的试制。一般首先要制作出用来表现原型设计产品的模型，即手版，手版制作是设计人员修改和完善设计十分必要的。众多塑胶手版本身就是一种高附加值的商品，在家电业中，手版的优劣直接决定了最终产品的选型，可以说手版的制作相当重要。如何快速地制造出手版，用以论证设计，完善设计，已经成为工业制造中的一个急需解决的问题。

　　随着科学技术的发展，快速成型技术与数控技术在手版制作中都起到了重要作用，但两者各有千秋。下面对快速成型技术与数控技术在手版制作中的应用进行比较。

1 快速成型技术和数控技术在手版制作中的共同特点

　　1.1 两者都是高柔性的数字化制造过程

　　快速成型和数控技术都是基于“CAD模型”的技术，模型数据易于修改，都完全实现数字化的制造。针对加工出的实物可直观地发现设计的问题和不足，尽早地提出设计改进的意见，能够保证新产品开发的一次成功率。

　　1.2 两者都是综合技术的集成

　　快速成型制造技术与数控技术都是计算机技术、信息处理技术、传感技术、光电技术与新材料技术等的综合集成。

　　1.3 加工周期短

　　从加工产品的全过程来看，快速成型制造技术与数控技术都能够快速完成设计与制造一体化，因此，快速成型制造技术和数控制造技术都非常适合于新产品的开发与管理，尤其是快速成型制造技术大大缩短了新产品研制的周期，确保了新产品面世时间。一般情况下收到3D图经确认后安排生产，2天内就可交货。

2 快速成型技术与数控技术在手版制作中的区别

　　在手版制作过程中，快速成型技术与数控技术不仅存在许多共同点，也存在着很大的区别，主要表现在加工速度与精度、加工材料，加工设备、加工尺寸范嗣、成型原理与加工的复杂程度等方面。

　　2.1 加工速度与精度

　　快速成型技术加工过程的速度比较慢、成本高、精度偏低；而数控技术在制作手版的过程，尽管比较麻烦，但是速度较快，而且精度较高。

　　2.2 手版模型制作的材料选择

　　快速成型在制作过程中所用材料主要包括树脂、纸、工程蜡、工程塑料ABS、陶瓷粉、金属粉、砂等；数控加工所用材料主要是金属、工程蜡、尼龙、木材等。数控技术加工可以根据客户的需要，保证手版模型材料和批量零件材料的一致；快速成型制作由于受材料及成型原理的影响，零件的强度达不到原零件设计的要求性能，这方面有待研究提高。具体表现在制品的强度较低，致密性较差。

　　2.3 加工设备

　　数控技术在手版制作中一般采用三维数控铣床或者雕刻机就可以进行生产，经济性好，推广迅速。而快速成型技术在手版制作中必须采用专用的快速成型设备，该设备目前的成本较高，经济性不及前者，还没有大量应用在工业生产中。

　　2.4 加工尺寸

　　应用数控技术制作手版，由于数控设备加工范围大，所以加工的手版尺寸也较大。而快速成型技术往往受到设备成型空间的限制，所制作手版的尺寸一般较小，不过也可以将原型分割为几部分，分别单独加工，最后粘结在一起。如图1(a)中的原型在快速成型设备控制软件中显示垂直放置，Z轴方向的尺寸超出了设备的成型空间尺寸，这种情况可以通过分层软件对其进行Z下半部分分别进行加工。图1(b)显示制品模型分割后的下半部分模型。

    图1 制品模型分割前后