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机械制造MasterCAM课程设计小结机械制造MasterCAM课程小结作品名称：悉尼歌剧院指导老师：孙祖和小组成员：骆舰 5030209136邓秀剑 5030209128徐晓瑜 5030209146陆剑青 5030209135序言机械制造CAD/CAM是一门实践性很强的课程，虽然在之前我们曾经接触过MasterCAM这个软件并运用软件做过绘图，但没有深入了解MasterCAM强大的功能。通过对机械设计MasterCAM课程的学习，以及在老师的悉心指导下，我们对基于MasterCAM的各项基本技术有了较为详尽的了解。特别是机械加工方面是它的一大特色。Mastercam是美国CNC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件，它具有方便直观的几何造型 Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。MasterCAM包括三大模块：Design、Lathe、Mill,是一套兼具CAD,CAM 功能的套装软件。在Design 模块中，不仅可以设计、编辑复杂的二维、三维空间曲线，还能生成方程曲线，同时其尺寸标注、注释等也更为方便。Mastercam具有强劲的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。 Mastercam提供了多种先进的粗加工技术，以提高零件加工的效率和质量。Mastercam还具有丰富的曲面精加工功能，可以从中选择最好的方法，加工最复杂的零件。Mastercam的多轴加工功能，为零件的加工提供了更多的灵活性。可靠的刀具路径校验功能 Mastercam可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况。一、作品：悉尼歌剧院的构思过程在了解了MasterCAM的强大功能后，考虑到加工的实际情况和所需要求，小组成员经过讨论选择了悉尼歌剧院作为我们的作品，并且选择了合理的角度进行构图，从多方面考虑，尤其对实际加工情况的考虑，我们对建筑物进行了一定程度的简化以及合理布局，想用浮雕的形式表现出来，争取在加工和美学之间找一个比较完美的平衡点。悉尼歌剧院是公认的20世纪世界七大奇迹之一，是悉尼最容易被认出的建筑，它白色的外表，建在海港上的贝壳般的雕塑体，象飘浮在空中的散开的花瓣，像在风浪中鼓帆前进的巨型帆船，又像漂浮在悉尼港湾海面上的洁白贝壳，这就是悉尼歌剧院的外观。这栋建筑物的形状实际上参照了一个被拨开的球体的扇形部分。悉尼歌剧院是多数人能从图片上认出来的少数现代建筑之一。多年来一直令人们叹为观止。它耸立在新南威尔士州首府悉尼市贝尼朗岬角上，紧靠着世界著名的海港大桥的一块小半岛上，三面环海，南端与市内植物园和政府大厦遥遥相望。它内设音乐厅、歌剧场、戏剧场、儿童剧场和一个摄影场，每个月甚至每星期这里都要举行拍卖会、音乐会和其它各种活动，是悉尼最受欢迎的地方。二、悉尼歌剧院整体造型CAM造型方法一共有三种基本造型技术，即线框造型，曲面造型，实体造型。曲面造型，实体造型都是在线框造型的基础上发展起来的。体由面组成，面由线组成，线由点组成，考虑到悉尼歌剧院的结构比较复杂，由很多的曲面构成，如果在UG里面导入图片然后再进行拉拔形成实体的话，会非常困难，因为都是不规则的曲面，参差不齐，所以说对我们的造型造成一定的阻碍。由于以上的原因，我们就决定直接在MasterCAM里面构图，在悉尼歌剧院的照片上直接找到关键点后，在MasterCAM界面中用坐标的方法定点，画出曲线，从而构成面，这可以说是这个作品的一个难点。悉尼歌剧院的主体为三角帆状结构，是歌剧院的特色所以要突出造型，下面为阶梯形的底层，作衬托之用。三角帆的呈阶梯分布，左边的低，右边的高，最右边的小帆方向向反，体现出画面上的平衡。从定点到过点画出曲线，然后用扫描曲面、曲面修整、昆氏曲面等等命令填充。下面的阶梯形就相对容易一些，也是用相同方法构造。三、三维造型主要步骤及命令1、在照片上确定主帆的几个点的坐标并输入2、作出曲线及曲面3、彩现4、制作阶梯形的底层5、造型完成四、生成刀具路径的方法、步骤及工艺参数的考虑考虑到“悉尼歌剧院”曲面较多，经过实践和比较我们决定采用两个工序来完成“悉尼歌剧院”的加工：（1）采用曲面粗加工的挖槽处理；（2）曲面精加工的平行铣削；首先根据给定材料的大小和我们作业的实际尺寸做好工作设定：材料选择：X：66.0mm Y：106mm Z：19.80981mm工作原点设定：X：0mm Y：0mm Z：-7.64mm材质选择：ALUMINUM mm2024绘制边界盒中延伸量为：X：0mm Y：0mm Z：5mm加工具体步骤：（1）采用曲面粗加工的挖槽处理选用直径为3mm 的平头刀具，进给下刀位置为5.0，预留量为0，整体误差为0.025，最大Z 轴进给量为2.0，采用等距切削。要注意的地方是：刀具的切削范围选择刀具位置为中，并选择事先在三维造型中画好的矩形框。（2）曲面精加工的平行铣削考虑到曲面较多，且有很多陡峭的转角，因而我们选择了平行铣削作为精加工，选择刀具直径为3mm 的球刀。为使得加工出的表面更为光滑，我们选择加工整体误差为：0.025，最大切削间距：0.2，切削方式：双向切削五、 刀具路径的模拟过程和验证对刀具路径进行模拟：实体切削验证：结束语通过对机械制造MasterCAM课程的学习，我们学到了很多来自书本上的知识，但更多的收获是来自于实践，是一种经验的积累。我们通过这种学习和完成最终设计任务的过程，锻炼了自己独立自主的能力，更让我们在具体的设计完成过程中明白了很多珍贵的道理，使我们在做事、做人方面，特别是团队合作方面的受益匪浅，相比于一些只局限于课堂教学的课程，机械制造MasterCAM课程的边学边做的形式对学生更有帮助。这是一般的课程和实验所难以达到的。在最后，我们要