創(chuàng)客之路之進階創(chuàng)客工具篇（二）

之前兩篇創(chuàng)客之路的文章中，我們都講到了ICNC，一種桌面級的數(shù)字加工工具。今天我們來綜合的了解到底什么是數(shù)字加工工具，以及如何用數(shù)字加工工具完成我們的創(chuàng)意和想法。

在深入了解數(shù)字加工工具前，我們了解一些常用的術語詞匯。

CAD：Computer Aided Design，即計算機輔助設計。通過CAD軟件我們能夠設計和繪制2D或3D的平面圖或立體圖。

CAM：Computer Aided Manufacture，即計算機輔助制造。通過CAM軟件我們能夠將得到的設計的CAD文件轉換為機床可以識別的代碼文件（比如GCode）。

CNC：Computerized Numerical Control，數(shù)控機床控制器。一般CNC就是指數(shù)控機床，也可以是指數(shù)控機床的控制器，就是讀取GCode代碼并利用機器實現(xiàn)加工的。

數(shù)字加工工具的原理就是在電腦上完成創(chuàng)意想法（使用CAD軟件）然后在對應的軟件里面，將文件轉換成數(shù)字加工工具可以識別的代碼（使用CAM軟件），然后將代碼放進數(shù)字加工工具中，讓創(chuàng)意實現(xiàn)。

常見的2D CAD軟件有：AutoCAD、illustrator、CorelDRAW、Inkscape這些矢量繪制軟件，其中Inkscape是開源的圖形設計軟件。另外就是普通的位圖設計軟件，最突出的就是Photoshop，當然windows自帶的畫寫板也是不錯的。

常見的3D CAD軟件有： solidworks、sketchup、3Dmax等。

這些2D、3D的CAD軟件設計的內容均可以用來給我們的數(shù)字加工工具使用。而CAM軟件根據(jù)不同的產品，往往有不同的CAM軟件，一般與具體的產品配套使用，大多數(shù)產品一般都有獨立的CAM軟件。

好，在了解基礎概念后，進入今天最重要的主題！

數(shù)字加工工具三劍客：數(shù)控機床、3D打印機、激光切割機。

一、數(shù)控機床

CNC（Computer Numerical Control）通常情況下指的就是數(shù)控機床，是指通過事先編輯的精確指令進行自動加工的機床。數(shù)控機床最早起源于1940年的美國，并在20世紀的后50年不斷發(fā)展。現(xiàn)在的數(shù)控機床精度高、加工效率高、能實現(xiàn)多種造型的加工。

數(shù)控機床帶來的影響是巨大的，大至飛機、導彈，小至精密芯片都離不開數(shù)控機床的幫助，我們可以認為沒有現(xiàn)代數(shù)控機床的繁榮發(fā)展就沒有現(xiàn)代璀璨的工業(yè)文明。

數(shù)控機床可以通過軸數(shù)來區(qū)別，平時最常見的，同時數(shù)量也最多的數(shù)控機就是三軸數(shù)控機床，就是指具有3個移動軸的機床；普通車床，就是其中一個移動軸用旋轉軸替代；而五軸加工中心則是具有3個移動軸，2個旋轉軸的加工機床。

車床與五軸加工中心

在創(chuàng)客實踐過程中，我們往往需要考慮到不同的材質，來獲得不同的外觀和加工效果，數(shù)控機床是使用高速旋轉的刀具實現(xiàn)創(chuàng)意制作，針對不同材質的加工具有得天獨厚的優(yōu)勢。同時數(shù)控機床還能自行雕刻電路板，是創(chuàng)客創(chuàng)意實現(xiàn)的一大法寶。

在創(chuàng)客之路上里，高精度的桌面數(shù)控機床能讓創(chuàng)客之路更具創(chuàng)造力。

Tips1：在創(chuàng)客領域，桌面數(shù)控機床一定要選用操作簡單易用的，過去的數(shù)控機床大多使用并口接口的電腦來控制（并口早在21世紀第一個十年就淘汰了），操作非常的不方便，另外一定要考慮產品的安全性，敞開式的桌面CNC噪音大且安全沒有保證；

Tips2：在使用桌面CNC的時候，部分刀具比較鋒利，要注意操作安全；

Tips3：需要電路板應急的時候，不妨試著用CNC雕刻一塊電路板來驗證你的Demo作品吧。

二、3D打印機

3D打印技術近些年非常的火熱，我們從3D打印的原理、應用和小技巧向大家介紹這類產品。

3D打印機的原理：3D打印是通過計算機控制實現(xiàn)增材加工的一種方式。增材的方式有很多，我們以最常見的FDM和SLA來介紹3D打印技術。

FDM(Fused Deposition Modeling 熔融沉積)

FDM熔融層積成型技術是將絲狀的熱熔性材料加熱融化，同時三維噴頭在計算機的控制下，根據(jù)截面輪廓信息，將材料選擇性地涂敷在工作臺上，快速冷卻后形成一層截面。一層成型完成后，機器工作臺下降一個高度（即分層厚度）再成型下一層，直至形成整個實體造型。

SLA(Stereo Lithography Apparatus 光敏樹脂選擇性固化)

在液槽中充滿液態(tài)光敏樹脂，其在激光器所發(fā)射的紫外激光束照射下，會快速固化（SLA用的是紫外激光）。在成型開始時，可升降工作臺處于液面以下，剛好一個截面層厚的高度。通過透鏡聚焦后的激光束，按照機器指令將截面輪廓沿液面進行掃描。掃描區(qū)域的樹脂快速固化，從而完成一層截面的加工過程，得到一層塑料薄片。然后，工作臺下降一層截面層厚的高度，再固化另一層截面。這樣層層疊加構成建構三維實體。

3D打印機的應用：一般我們可以用3D打印機制作任何你想象到的形狀，不管是復雜的人體牙齒，還是精細的飛機發(fā)動機都可以實現(xiàn)。

一般民用級別的3D打印機受限于材質本身（一般材質為PLA、ABS、樹脂等），無法制作出金屬質感或者木工效果，也無法在材料的強度上得以提升，另外一般為了產品的精細的程度，不得不犧牲加工時間。這讓3D打印給了創(chuàng)客們無垠的創(chuàng)造星空，卻又同時讓創(chuàng)造戴上了鐐銬。

Tips：3D打印素材一般為三維模型，可以通過資源庫下載、自建模型或者3D掃描的方式獲得。

近些年的發(fā)展讓3D打印社區(qū)非常多，我們可以在各種社區(qū)上下載對應的資源模型。（首推國外的www.thingiverse.com）

牙齒的模型直接建模是非常困難的，這個時候我們會用到三維掃描儀來獲得目標的模型文件，這降低了復雜模型的建模門檻。

三、激光切割機

激光切割機的本質是一款二軸的數(shù)控機床，只不過激光切割機將數(shù)控機床上的刀具，替換成了激光刀，通過高密度的激光刀實現(xiàn)耗材的雕刻和切割。

激光切割機沒有CNC加工耗材廣泛，也不如3D打印能實現(xiàn)多種立體造型和復雜曲面。但是激光切割機最大的優(yōu)勢就是使用激光的過程中不用接觸物體表面，這讓激光能變的非?？?。

另外在數(shù)字加工工具中，因為激光切割機的素材不涉及到3D文件的設計，所以軟件的使用和硬件的操作都更加簡便，使用門檻更低，更易被學生掌握。

Tips：在創(chuàng)客領域，激光切割機選用帶有攝像頭功能的將能更好的排版耗材，也更方便使用。激光管功率和幅面都不用特別大，只要夠用就行了。

總結：在了解完三類數(shù)字加工工具后，在創(chuàng)客實踐的大環(huán)境里面，我們希望通過幾個維度的比較能給讀者更直觀的體驗。

綜上：數(shù)字加工工具三劍客，小編認為是創(chuàng)客實踐過程中非常重要的利器，只要使用得當必然可以讓創(chuàng)客之路走的更加順風順水。

本篇的最后，剖析一個精品小案例。

3D打印燈和鋼鐵俠燈

3D打印燈的底座使用ICNC雕刻櫸木臺，用3D打印完成了一個綠色透光度較高的燈罩，然后頂部的亞克力用iLaser切割。想要3D打印的透明度再高一些就使用更小的填充密度（使用2%的填充密度，有奇效）鋼鐵俠燈的底座使用ICNC雕刻9mm的奧松板制成，鋼鐵俠的圖案則是使用iLaser制作而成。

一個完整的創(chuàng)客產品除了他們精美的外殼以外，我們希望他們能具有聲光電的效果，也希望它們能夠變的更加智能，能夠更加貼近我們的生活。

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以上便是創(chuàng)客之路之進階創(chuàng)客工具篇（二）的介紹希望可以幫助到大家，更多的數(shù)控知識，請關注我們。

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