3D打印机：任何定义的CNC机床

运动控制是任何计算机数控（CNC）机器的核心。可能需要精确的运动来引导切削工具从金属工件剪切材料，引导激光刺穿金属板，驱动带电钢丝以蒸发硬化钢或用于需要铰接运动的无数其他应用。精确的运动控制也是3D打印的核心。

3D打印机已经存在了很长时间。话虽如此，我很惊讶有多少人对他们有所了解。坦率地说，直到较近，我购买了许多配套的业余爱好级别的熔丝制造（FFF）机器之一。它有一个0.4毫米的喷嘴，使用1.75毫米塑料长丝打印。在我写作的时候，它正在我的桌子旁边啁啾。

我的观察结果与那些对3D打印技术有限且希望了解更多信息的CNC人员息息相关。如果您符合此类别，请在线查看，您会发现爱好者3D打印机的价格几乎任何人的预算。有些套件，如我的delta型，售价不到200美元，相关软件可以免费获得。我认为任何一个CNC人员都会真正喜欢建立和拥有一个，只要了解他们的工作方式和他们能做的事情。

3D打印机是制造业的相对新手，而不是传统上被认为是CNC机床。但是，与传统的CNC控制器一样，大多数都是从G代码程序运行的。这些程序是在单用途CAM系统的帮助下创建的，但在3D打印术语中，它被称为切片程序。

对于台式FFF打印机，切片机根据所需的表面质量将模型分为0.05至0.3毫米厚的薄层。创建的G代码程序首先将加热的喷嘴移动到床上方的初始高度，并为出现在**层中的模型的任何部分挤出薄的材料珠。然后它向上移动喷嘴并为下一层做同样的事情。它为整个模型重复此过程。对于使用0.2毫米层厚度的100毫米高的模型，切片机将创建G代码，驱动500层的运动。与任何复杂形状的金属切削CNC程序一样，这可以制作非常大的G代码文本文件。

从正面看，3D打印机的轴布局与CNC立式加工中心相同：X为左/右，Y为前/后，Z为上/下
金属切削CNC机床，如铣刀和车床，利用多个切削刀具加工工件。所进行的加工操作种类繁多且多种多样，包括孔加工，铣削，车削和螺纹加工。这需要用于创建G代码程序的CAM系统以及使用它的程序员的大量工作。该程序员必须了解开发可加工的加工订单所需的基本加工实践，并能够选择可接受的工件夹持方法，切削刀具和切削条件。

相比之下，大多数3D打印机都是单用途机器。虽然他们可以使用多种灯丝材料和颜色，但创建G代码的切片软件可以完成大部分工作。

我可能过于简单了，但是一旦创建了3D模型，并且如果它以适当的方式定向，切片软件将基于一些相对简单的打印参数创建G代码程序。加工实践决策主要由3D建模决策取代。如果您可以在3D CAD系统中设计模型/工件，则可以在3D打印机上进行打印。

虽然有例外，但是金属切削CNC应用的程序执行时间往往相对较短，通常在一小时之内，并且许多CNC循环在几分钟或几秒内完成。相反，3D打印机上没有任何快速发生。即使是小型模型也可能需要一个多小时才能打印，而较大型号的模型需要更长的时间。3D打印花费一天的大部分时间并不**。

通过金属切削CNC机床实现的精度通常以微米或千分之一英寸来测量。根据我的经验，即使在冷却期间补偿材料收缩时，FFF 3D打印机可以始终保持的较佳公差似乎在100微米（0.004英寸）范围内。

正如金属切削CNC机床可以加工各种材料一样，FFF 3D打印机可以用各种塑料细丝制作模型。即使是业余爱好者级别的3D打印机也可以与其他几种打印机一起使用**，ABS和尼龙。当然，3D打印技术不**于塑料。例如，直接金属激光烧结（DMLS）机器可以“印刷”各种金属材料，例如钢，不锈钢，铝，铬镍铁合金和钛。

3D打印机的程序传输通常使用SD卡或闪存驱动器完成。与大多数需要程序驻留在CNC存储器中的金属切削CNC机床不同，大多数3D打印机直接从外部存储设备运行G代码程序。这消除了在打印机上修改G代码程序的能力，但这基本上没有实际意义，因为切片程序很容易创建用于3D打印机的G代码程序。将使用切片器进行必要的更改，并将新的G代码程序带到3D打印机。

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