近年來，隨著數控技術的普及和成本降低，數控雕刻機、數控車床乃至五軸數控加工中心等能夠輕松將材料加工成產品的設備，受到了廣大用戶的歡迎和追捧。 DIY數控雕刻機 也可用。多年來，3D數控雕刻機已成為愛好者們的熱門話題之一。然而，最近低成本的數控雕刻機……3D打印機和硬件和軟件的開源使得3D打印機是一個熱門話題。
3D數控雕刻機
CNC是計算機數控的縮寫，指的是計算機控制的加工設備。這項技術能夠利用計算機將加工數據傳輸到機械加工設備，從而實現高精度的銑削、車削、磨削、鉆孔等加工。它還可以在一臺設備上實現多種加工工序。這類設備種類繁多，功能各異。常用的有CNC加工中心、CNC車床和CNC雕刻機。它們的控制系統能夠處理由控制代碼或其他符號指令組成的程序，并通過計算機將其轉換為代碼，使機床執行預定的動作，最終通過刀具切削將毛坯加工成半成品或成品。
大多數 DIY 愛好者3D數控雕刻機通常有2到5個軸，其中最常見的是三軸數控雕刻機。它主要由機架、電機、傳動機械部件、主軸和控制系統組成。其基本工作原理是：控制系統對數據進行轉換和處理，并將其轉換為電信號來驅動電機。電機驅動傳動機械部件，使主軸上的刀具或工件能夠在X、Y和Z三個方向上移動。高速旋轉的刀具將所需的工件材料切削掉（見圖1）。三軸數控雕刻機通常用于對大塊材料進行鉆孔、銑削和切割。切削刀具可以是傳統的合金刀具，也可以是激光刀具。可以說，傳統的數控技術是一種減材制造技術，即通過一點一點地去除毛坯材料來獲得成品。
圖1
3D打印機
如果說傳統數控技術是減材技術，那么3D打印機甚至采用了加法技術。3D打印技術起源于1世紀末，之后發展的各種快速成型設備價格極其昂貴。直到最近，數控技術開源，快速成型專利期過后，國外廉價的3D打印機不斷涌現。浪潮也開始進入國內市場，各種簡單的3D打印機已經進入了愛好者的視線。
3D打印機是一種快速成型設備，其基本原理可以看作是傳統CNC與打印機的結合，利用數控CNC技術將模型文件轉化為框架的空間位移，從而實現快速成型。3D打印噴嘴可以粘合粉末狀的金屬或塑料。材料，通過逐層打印構造物體。使用噴墨打印機打印時，數字文件被傳輸到打印機。打印機解釋后，將一層墨水噴到紙張表面，形成二維圖像。當3D打印過程中，軟件通過計算機輔助設計技術（CAD）完成一系列數字切片，并將這些切片的信息傳輸到3D打印機。3D打印機堆疊連續的薄層以形成固體物體。3D打印機與傳統打印機的區別在于，它使用的“墨水”是實實在在的原材料。
薄層堆疊的方式有多種，常見的有以下3種方式。
1.“噴墨”方式：3D打印機噴嘴噴出一層非常薄的液態塑料材料，然后將其置于紫外線或激光下固化，然后托盤下降很小的距離以便下一層堆疊起來。如此不斷堆疊直到完成（見圖2）。
圖2
2、“熔融成型”法：不需要額外的固化過程，直接在噴嘴中將塑料熔融，利用壓力將塑料擠出、沉積堆疊，并在空氣中冷卻成型（見圖3）。
圖3
3、“粉末燒結”法：將粉末顆粒噴灑在托盤上，形成非常薄的粉末層，再噴灑液態黏合劑使其固化，或者通過激光、電子流等方式將粉末層熔化、燒結、固化，一層一層堆疊起來。采用這些方式打印時，如果打印物含有孔洞、懸臂等復雜結構，則需要在打印過程中加入凝膠或其他物質來提供支撐或占據空間，打印完成后需要清除這部分空間。打印介質種類繁多，有塑料、金屬、陶瓷、橡膠、食物，甚至還有利用人體細胞的器官。
競品對比
從工作原理的比較可以看出，兩者各有優缺點。數控雕刻機可以加工現有的型材或半成品，對材料的要求不高，加工材料易得且價格低廉，可以是金屬、木材、石材、塑料等，而且尺寸可以相當大。3D打印機需要特殊的打印耗材，打印成本高昂且難以實現大幅面打印。數控雕刻機適用于工業產品生產、模具制造、手工藝品生產、廣告行業、業余零件制作等。3D數控雕刻機受限于材料，其制作的產品也相對脆弱，例如“熔融成型”機，耗材主要為塑料，產品硬度無法與金屬媲美，一般適用于模型手工制作、個性化工藝品制作、產品樣品制作、古代化石修復等。數控雕刻機在工作時需要準備合適的型材或半成品，但3D打印機則不然。打印出來的物品仿佛憑空出現，這深受設計師們的喜愛。從結構上看，兩者并無太大區別，都采用了由X、Y、Z三軸組成的框架結構。主要區別在于數控雕刻機使用主軸和刀具來銑削材料。3D打印機使用噴嘴來積累材料。
