近年来，随着数控技术的普及和成本降低，数控雕刻机、数控车床乃至五轴数控加工中心等能够轻松将材料加工成产品的设备，受到了广大用户的欢迎和追捧。 DIY数控雕刻机 也可用。多年来，3D数控雕刻机已成为爱好者们的热门话题之一。然而，最近低成本的数控雕刻机……3D打印机和硬件和软件的开源使得3D打印机是一个热门话题。
3D数控雕刻机
CNC是计算机数控的缩写，指的是计算机控制的加工设备。这项技术能够利用计算机将加工数据传输到机械加工设备，从而实现高精度的铣削、车削、磨削、钻孔等加工。它还可以在一台设备上实现多种加工工序。这类设备种类繁多，功能各异。常用的有CNC加工中心、CNC车床和CNC雕刻机。它们的控制系统能够处理由控制代码或其他符号指令组成的程序，并通过计算机将其转换为代码，使机床执行预定的动作，最终通过刀具切削将毛坯加工成半成品或成品。
大多数 DIY 爱好者3D数控雕刻机通常有2到5个轴，其中最常见的是三轴数控雕刻机。它主要由机架、电机、传动机械部件、主轴和控制系统组成。其基本工作原理是：控制系统对数据进行转换和处理，并将其转换为电信号来驱动电机。电机驱动传动机械部件，使主轴上的刀具或工件能够在X、Y和Z三个方向上移动。高速旋转的刀具将所需的工件材料切削掉（见图1）。三轴数控雕刻机通常用于对大块材料进行钻孔、铣削和切割。切削刀具可以是传统的合金刀具，也可以是激光刀具。可以说，传统的数控技术是一种减材制造技术，即通过一点一点地去除毛坯材料来获得成品。
图1
3D打印机
如果说传统数控技术是减材技术，那么3D打印机甚至采用了加法技术。3D打印技术起源于1世纪末，之后发展的各种快速成型设备价格极其昂贵。直到最近，数控技术开源，快速成型专利期过后，国外廉价的3D打印机不断涌现。浪潮也开始进入国内市场，各种简单的3D打印机已经进入了爱好者的视线。
3D打印机是一种快速成型设备，其基本原理可以看作是传统CNC与打印机的结合，利用数控CNC技术将模型文件转化为框架的空间位移，从而实现快速成型。3D打印喷嘴可以粘合粉末状的金属或塑料。材料，通过逐层打印构造物体。使用喷墨打印机打印时，数字文件被传输到打印机。打印机解释后，将一层墨水喷到纸张表面，形成二维图像。当3D打印过程中，软件通过计算机辅助设计技术（CAD）完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传输到3D打印机。3D打印机堆叠连续的薄层以形成固体物体。3D打印机与传统打印机的区别在于，它使用的“墨水”是实实在在的原材料。
薄层堆叠的方式有多种，常见的有以下3种方式。
1.“喷墨”方式：3D打印机喷嘴喷出一层非常薄的液态塑料材料，然后将其置于紫外线或激光下固化，然后托盘下降很小的距离以便下一层堆叠起来。如此不断堆叠直到完成（见图2）。
图2
2、“熔融成型”法：不需要额外的固化过程，直接在喷嘴中将塑料熔融，利用压力将塑料挤出、沉积堆叠，并在空气中冷却成型（见图3）。
图3
3、“粉末烧结”法：将粉末颗粒喷洒在托盘上，形成非常薄的粉末层，再喷洒液态黏合剂使其固化，或者通过激光、电子流等方式将粉末层熔化、烧结、固化，一层一层堆叠起来。采用这些方式打印时，如果打印物含有孔洞、悬臂等复杂结构，则需要在打印过程中加入凝胶或其他物质来提供支撑或占据空间，打印完成后需要清除这部分空间。打印介质种类繁多，有塑料、金属、陶瓷、橡胶、食物，甚至还有利用人体细胞的器官。
竞品对比
从工作原理的比较可以看出，两者各有优缺点。数控雕刻机可以加工现有的型材或半成品，对材料的要求不高，加工材料易得且价格低廉，可以是金属、木材、石材、塑料等，而且尺寸可以相当大。3D打印机需要特殊的打印耗材，打印成本高昂且难以实现大幅面打印。数控雕刻机适用于工业产品生产、模具制造、手工艺品生产、广告行业、业余零件制作等。3D数控雕刻机受限于材料，其制作的产品也相对脆弱，例如“熔融成型”机，耗材主要为塑料，产品硬度无法与金属媲美，一般适用于模型手工制作、个性化工艺品制作、产品样品制作、古代化石修复等。数控雕刻机在工作时需要准备合适的型材或半成品，但3D打印机则不然。打印出来的物品仿佛凭空出现，这深受设计师们的喜爱。从结构上看，两者并无太大区别，都采用了由X、Y、Z三轴组成的框架结构。主要区别在于数控雕刻机使用主轴和刀具来铣削材料。3D打印机使用喷嘴来积累材料。
