3D打印機(jī) VS CNC 銑床

3D 打印是現(xiàn)今最受矚目的話題，而對于那些 DIY 狂熱份子來說，他們重視的是 3D 打印可以“自動復(fù)制”他們要的零件。然而，對你來說，一臺 3D打印機(jī)是對的工具嗎？
3D 打印機(jī)的制造方式是屬于“增材制造”，大部分的機(jī)種都是用熱塑膠壓出機(jī)“印”出一個塑膠模型，和“減材”式的工具恰好相反；減材制造的工具是利用刀具把多余的部分移除，這種類型的工具比增材制造的工具更常見，尤其在選用的材料為金屬或是木頭的時候。車床、銑床、鋸子、鉆機(jī)和其他 CNC 雷射切割機(jī)等，都屬于減材制造的工具。

與 3D 打印相提并論的“減材”工具
一臺 CNC 銑床或稱 CNC 雕刻機(jī)就如同一臺 3D 打印機(jī)，但它屬于減材制造。對業(yè)余愛好者來說，銑削和打印比起來，有好幾點(diǎn)相對劣勢：
銑削本身就會產(chǎn)生消耗物，而且如果沒有控管好粉末，整個空間都會彌漫著粉塵。
銑削比較危險，雖然塑膠押出機(jī)也是有可能過熱起火，我的 CNC 雕刻機(jī)就曾經(jīng)引起過小型的火災(zāi)。此外每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)兩萬的刀片也有可能不小心噴出一些刀屑，或者你的作品也有可能朝你噴射過來。
一張銑床或是雕刻機(jī)比一臺 3D 打印機(jī)還要大且重，因此造價昂貴，搬運(yùn)也較為不方便。它需要一個定位系統(tǒng)，以確保每次遇到阻力時都能正確操作，并且施出足夠的力量銑削。

銑削軟件要做的事前準(zhǔn)備也較為復(fù)雜，用CAD 或是3D 模擬程序畫好你想做的東西后，要用電腦輔助CAM 軟件先產(chǎn)生刀具路徑，包含說明要制作的材料位置與尺寸、刀具的尺寸與特質(zhì)、斧形錘和軸心的轉(zhuǎn)速。這些工具看起來有些復(fù)雜，而且對于第一次使用的人來說，或許長的也有些駭人。
從使用者的角度來看，銑床的操作方式比打印復(fù)雜多了。但就所知，CNC 銑床和3D 打印相比有一個絕對的優(yōu)勢：這項科技是成熟的。家用型3D 打印機(jī)正以驚人的速度在改良，但是要能印出一個優(yōu)良的作品，仍需要許多雕琢與實驗。

你想做什么？
如果你喜歡做的東西偏向大型且有結(jié)構(gòu)性，那么就用銑床吧。再說，用木頭材料比塑膠便宜許多，而且最后成品品質(zhì)可能較為優(yōu)良且保存持久。
若想要制作復(fù)雜的3D 物品，用CNC 銑床制作比用3D 打印機(jī)制作來得復(fù)雜許多。有免費(fèi)的工具可以做2.5D 的銑削，但是若要做3D 的銑削，那么其CAM 軟件會非常昂貴且操作復(fù)雜。
用3D 打印機(jī)制作3D 物品便會簡單許多，你可以用免費(fèi)的軟件如SketchUp 或Inventor Fusion 設(shè)計你的模型，然后輸出成STL 文件。切層軟件會自動把STL 文件轉(zhuǎn)成刀具路徑用的G 碼，然后直接把G 碼傳送到你的3D 打印機(jī)。使用3D 打印，你就不用憂慮切割路徑，也不用擔(dān)心工具毀了你的作品。
如果你的目標(biāo)是做一個小的3D 物品，那3D 打印機(jī)絕對是正確選擇。

如何DIY CNC銑床
選擇使用銑床并不代表不能自己復(fù)制或是做一臺自己的機(jī)器，據(jù)了解，《Build Your Own CNC Machine》的作者Patrick Hood-Daniel 就自己做了一個簡單的電腦數(shù)值控制組，可以做出許多特殊需求的零件，就像RepRap 3D 打印機(jī)及其后面幾代一樣。其骨架是用特別剪裁過的夾板做的，其他都是制式化的硬件。
鋁板、螺栓、螺絲釘都可以在任何一家五金行找到，但導(dǎo)螺桿和消隙螺母大概只能透過郵購和McMaster-Carr及DumpsterCNC訂購，不過這樣你也能省下許多逛五金行的時間。步進(jìn)馬達(dá)和其驅(qū)動器并不是專賣品，有數(shù)不清的取得方式。主軸則是個一般的木頭雕刻機(jī)，我用的是Porter-Cable 892 。
Patrick 的CNC 雕刻機(jī)跟RepRap 一樣，最困難處在于最小的單位。很幸運(yùn)地，任一臺CNC 雕刻機(jī)只要可以處理2' x4' 大小的夾板，就可以達(dá)成。你可以到MAKE 的網(wǎng)站：數(shù)位復(fù)制資源頁看看哪里可以找到CNC ，且你也有可能在居住地找到有人在賣必要的設(shè)備。
需要零件的CAD 文件和CAM 文件的話，下載 CNC 雕刻機(jī)工具組1.3 版。網(wǎng)站上的視頻說明如何把所有東西組起來，文件案受到知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，換言之，你可以做出一臺機(jī)器，但僅供親朋好友和自己使用，不能拿來做為商業(yè)用途。
CAM 文件為有財產(chǎn)權(quán)的CamBam形式，但是有免費(fèi)的版本可以使用，支援DXF 文件案的瀏覽與編輯。大部分的高階CAM 軟件都非常的昂貴，所以如果你沒有特別偏好哪個，那就用CamBam 吧，它可以做CAD 和CAM 兩種，即使是免費(fèi)版，功能也非常地齊全。
另一個不錯的選擇是由Bart Dring 提供，可以從Inventables找到的MakerSlide系統(tǒng)。自制CNC 最大的缺點(diǎn)就是隨著時間，它的準(zhǔn)確度會越來越低，因為是用木頭制作的。MakerSlide 把V-rail 結(jié)合了正規(guī)的鋁擠型軌道系統(tǒng)（Misumi 提供80/20 等），如果用MakerSlides 結(jié)合擠型軌道系統(tǒng)做出你的機(jī)器，那么便有可能可以做出比木頭還要堅固、精確的機(jī)器了。