3D打印，一种增材制造过程，已经走入几乎所有行业。从汽车到时尚，它改善了各种领域的公司进行新产品开发的方式。

然而，在3D打印彻底改变原型制作之前，数控（计算机数控）加工主导了制造业。如果你的工作是设计或开发实体产品，数控加工，一种减材制造过程，可能是你原型制作过程的一部分。而且，从3D打印切换到数控加工可能比你想象的更简单、更有益。

要制造成功的产品，了解这两种基础制造技术以及如何在开发周期的不同阶段最好地利用它们是很重要的。在本文中，我们将分享关于3D打印和数控加工最佳应用案例的指南，以及一个检查清单，帮助你确定哪种技术适用于你的下一个项目。

何时使用3D打印：

3D打印继续通过为个人和企业团队提供快速和经济的原型而改变硬件开发。

通过3D打印，团队可以以比其他原型制作方法低得多的成本每天迭代设计。此外，与数控加工相比，3D打印对零件可制造性的限制要低得多，因此在设计仍在演变的早期阶段，团队可以专注于从数字到物理的快速迁移。

以下是3D打印的最佳应用案例概述以及要考虑的一些优缺点：

3D打印的最佳用途：

早期阶段的适应和形式原型制作

预可制造性原型制作

理想数量：1到5个单位（任何更多可能变得昂贵）

3D打印的优点：

生产速度快

能够快速整合用户/工程反馈

能够以低成本打印复杂形状

制作外观精致的视觉模型

3D打印的缺点：

零件组装/功能可能与最终产品不完全相同

由于3D打印分辨率，有时难以实现严格的公差

不适用于非常高强度、功能性的应用

材料选择有限（3D打印塑料原型很常见）

何时使用CNC加工：

数控加工是一种通过减材制造的更传统的生产零件的方式（即取一定体积的材料并逐渐去除它）。在考虑数控加工原型制作与3D打印时，两者都有各自的优势。数控加工一个零件的时间比3D打印长，但最终的生产质量和表面处理通常比3D打印更出色。

数控加工对于生产原型是一个很好的选择。虽然单个原型可能非常昂贵，但当你开始批量生产时，可以获得巨大的成本节省。此外，由于数控加工使用坚固的材料块，与3D打印的零件相比，这些零件在功能上更强大，后者由于其中的小空洞而容易沿构建层断裂。

以下是数控加工的最佳应用案例的概述，以及要考虑的优缺点：

CNC加工的最佳用途：

中期阶段的适应

生产模型

理想数量：3个以上单位

数控加工的优点：

功能零件/组件，可像生产零件一样进行测试

与最终用途要求一致的强度

对环境的抵抗力（温度）

严格的公差（高达0.005英寸/0.0127毫米）

多种材料

数控加工的缺点：

需要更多的生产前计划

通常更昂贵

产生更多的废料

设置+CAM时间成本

何时从3D打印切换到数控加工？

没有一个单一的规则适用于何时从3D打印切换到数控加工。有时，产品开发可以从两种制造方法中受益。

例如，许多航天公司需要高强度原型。因此，他们可能会进行快速的3D打印以检查尺寸和形状，然后使用数控加工生产相同的零件进行测试。他们进行测试，记录结果，对设计进行迭代，然后重复这个周期。

然而，在大多数情况下，你可以将设计成熟度视为何时从3D打印切换到开始加工零件以更接近生产材料的功能和强度的信号。

为了帮助你弄清楚，这里有一个快速的设计成熟度检查清单-如果对以下任何问题回答是肯定的，那么是时候考虑进行转换了。

设计成熟度检查清单：知道何时从3D打印切换到数控加工

你的设计是否足够成熟，可以放心地进行大批量生产？

你是否停止进行重大的设计更改？

你是否已经开始纳入制造设计？

你是否需要在零件中进行螺纹孔处理？

3D打印的零件对于你的功能需求来说是否不够强大？

你是否需要在最终生产材料中测试你的零件？

你是否有认证要求（例如，易燃性，FDA，食品安全，FAA等）

有时，3D打印的零件以混合方式进行机加工。当零件从3D打印机上取下时，它们可以送到数控机床上，以获得更高的公差和更理想的表面处理。将3D打印和数控加工结合使用可以提高数控加工过程的生产率并降低材料成本。

主要结论

3D打印和数控加工都是新产品开发中至关重要的工具。虽然3D打印迅速发展为从数字模型快速制作设计到物理原型的首选方法，但对于功能原型和生产模型来说，数控加工是无可匹敌的。