毕业设计11Mastercam基础及在数控中应用

目录 第一章 MastercamV 简介及操作流程 1 1.1 Mastercam 简介 1 1.2 Mastercam 的操作流程 3 第二章 创建二维图形 7 2.1 一般图素的功能 7 第三章 三维架构模型知识及 3D 线框绘制 11 3.1 三维线架构模型知识 11 3.2 3D 线框的绘制 12 第四章 创建与修整曲面 16 4.1 创建曲面 16 4.1.1 创建曲面 16 4.1.2 举升曲面 17 4.1.3 昆氏曲面 18 4.1.4 直纹曲面 20 4.1.5 旋转曲面 20 4.1.6 扫描曲面 21 4.1.7 牵引曲面 22 4.1.8 曲面建模的技巧 22 第五章 角星的绘制 24 5.1 操作步骤 24 第六章 2D 刀具路径编制基础 29 6.1 二维刀具路径模组概述 29 6.2 刀具设定及管理 29 6.2.1. 刀具的设定 30 6.2.2 刀具管理 32 6.3 二维刀具路径的生成 32 6.3.1 刀具参数 33 6.3.2 外形铣削参数 34 6.4 后处理程序 34 6.5 查看 NC 程序 35 第七章 3D 刀路基础 36 7.1 MastercamV91 的 3D 介绍 36 7.2 粗加工刀路简介 36 7.3 粗精加工参数（曲面加工参数）说明（共同参数） 37 7.4 精加工特 有的刀路 38 7.5 3D 刀路的编辑技巧 38 7.6 注意及技巧 39 附 录 后处理文件介绍及修改 40 第一章 Mastercam V91 简介及操作流 程 本章的知识要点；新版新增功能，操作流程，基本操作，数据交换。 第一节 Mastercam 简介 Mastercam 软件是美国 CNCSoftware INC 开发的 CAD/CAM 系统，是最经济有效的全方位的软件系统。包括美国在内的各工业大国皆一致采用该系统设计、加工制造的标准。 Mastercam 为全球 PC 级 CAM，全球销量第一名，是工业界及专业学校广泛采用的 CAD/CAM 系统，以美国和加拿大教育单位来说，共有 2500 多所高中、专科、大学使用该软件进行机械制造及 NC 程序制作：三维设计；在 中国，其在业界及教育单位居领先地位。 Mastercam V91 分为四个系统：三维设计 (Design)系统、铣床 3D 加工（ Mill）系统、车床 /铣床复合（ Lathe）系统、线切割 /激光加工（ Wire）系统。 1.1 Mastercam 设计系统 MASTERCAM Design 不仅可以设计、编辑复杂的二维、三维空间曲线，还能生成议程曲线。采用 NURBS、 PARAMETRICS 等数学模型，有十多种曲面生成方法。强大的实体功能以 PARASOLID 为核心。 完整的曲线功能：可设计、编辑复杂 的二维、三维空间曲线，还能生成方程曲线。尺寸标注、汪释等也很方便。 强大的曲面功能：采用 NURBS、 PARAMETRICS、等数学模型，有十多种生成曲面的方法。还具有曲面修剪、曲面间等（变）半径导圆角、曲面偏置、延伸等编辑功能。 崭新的料体功能：以 PARASOLID 为核心，导圆角、抽壳、布尔运算、延伸、修剪等功能都很强。 可靠的数据交换功能：可转换的格式包括： IGES、 SAT(ACIS SOLEDS）DXF、 CADL、 VDA、 STL、 DWG、 ASCII。并可读取 Parasolid、 HPGL、 CATIA、PRL/E、 STEP 等格式的数据文件。 1.2 Mastercam 铣削 Mastercam Mill 主要功用于生成铣削刀具路径。二维加工系统包括外形铣削、型腔加工、面加工及钻孔、镗孔、螺纹加工等；三维加工系统包括曲面加工、多轴加工和线架加工系统。在多轴加工中包括曲线加工、 5 轴钻孔、 5 轴侧刃铣削、 5 轴流线加工和 4 轴旋转加工等。 完整的三维设计系统。 完整的铣床位 D 加工系统。 外形铣削：外形可以是空间的任意曲线。 型腔加工： 加工方式多达种以上。提供清角及残料加工功能。可斜线及螺旋式入刀、退刀。容许斜壁及不同高度、斜度的岛屿，可面铣岛屿。 实体加工：在实体上自动确定加工外形参数。 钻孔、镗孔、螺纹加工。 要定义刀具库、材料库等。 可对刀具路径作图形编辑，可对 NC、 NCI 作修改、平移、放大、缩小等编辑。可做实体切削模拟。 支持 4 轴加工。 可同各种 CNC 控制器进行 DNC 传输。 刀具路径可投影至斜面、圆锥面、圆筒面及球面。 直纹曲面、旋转曲面、扫描曲面加工 方式。 单一曲面的粗、精加工。 具有程序过滤（ Filter）功能。 完整铣床 2D、 3D 加工系统。 多重曲面的粗、精加工。 等高线加工、环绕曲线加工、平行式加工、放射状加工、插拉刀方式加工、投影加工、沿面加工、浅平面及陡斜面加工。 G01 可过滤为 G02、 G03 并可程式过滤更平稳。 4 轴、 5 轴加工： 5 轴侧刃铣削、多曲面 5 轴端铣加工、 5 轴铣削曲面上的曲线、 5 轴钻孔、 4 轴多曲面加工、沿曲面边界 5 轴走刀。 1.3 Mastercam 车 削 Mastercam Lathe 用于生成车削加工刀具路径，可以进行粗车、精车、车螺纹、径向切槽、钻孔、镗孔等加工。 完整的三维设计系统。 粗车、精车、螺纹加工。 径向切槽加工。 钻孔、镗孔。 C 轴加工。 可产生切削循环指令。 可自定义刀具库及材料库。 自动计算刀具补正、过切侦测。 1.4 Mastercam 线切割 Mastercam Wire 是非常优秀的线切割软 件，它能高效的编制任何线切割程序。用它可以快速设计、加工机械零件、无论是 3D 几何建模、 2 轴线切割编程、还是 4 轴线切割编程。 完整的三维绘图系统。 24 轴下异形加工。 自动、半自动图形对应能力。 自动清角功能。 无屑加工。 支持各种 CNC 控制器。 第二节 Mastercam 的操作流程 1.1 使用 Mastercam 进行刀具路径及加工程序生成的操作流程如图 1 1 图形的产生（根据加工图纸绘制二维或三维 图形（ M9 文件）、扫描后的数据进行编辑得到的图形、其它文本文档格式得到的图形） 选择合适的加工方式 编制加工工艺与选用的切削用量（共同参数与特定参数） 生成刀具路径（ MCI 文件） 刀具路径模拟 NC 程序的生成 传输 CNC 机床进行加工 图 1 1 1.2 Mastercam 的操作画面 1）开启 Mastercam 双击桌面上 图标或者点选“开始” “程序” “ Mastercam “ Mill9.1”进入 Mastercam 界面，如图 1 2 图 1 2 2) 离开 Mastercam 用鼠标单击右上角的 ，或者点选主菜单中的 系统会弹出图 1 3 所示的对话框，点选 ，如果未存盘，系统就会出现提示，如图 1 4 所示，点选 ，出现对话框，选择存盘路径和存盘的文件名，点选 即完成退出。 次菜单 主菜单 系统提示区 工具栏 标题栏 图 1 3 图 1 4 3） 开启新档 点选 ，出现对话框，如图 1 5 所示，点选 ，如果之前有绘图形，还会出现图 1 6 所示对话框，可点选 ，将先前绘制的图形保存，系统开启一个新档。 图 1 5 图 1 6 第二章 创建二维图形 Mastercam 9 的设计包括绘制二维和三维图形。本 章主要介绍二维图形的基本创建方法。一般图素包括：点、线、圆弧、样条曲线、曲面、标注尺寸、实体等。 2.1 一般图素的功能 一般图素包括：点、线、圆弧、样条曲线等因素。 2.1.1 绘线 绘线菜单创建直线图素选项，当从创建 (Create)菜单中选择线（ Line），显示绘线菜单，如图 2 1 所示共 10 种方法， 在此只解释几种： 图 2 1 1：水平线（ Horizondal） 创建水平线的步骤如下： （ 1）在主菜单中选择创建 线 水平线命令，显示捕捉点菜单。 （ 2）输入两点创建一条水平线，在提示区显示在的 Y 值，或输入一个新值，回车。 （ 3）若需要，重复步骤（ 2），创建增加工的水平线。 （ 4）按 Esc 键，退出该功能，绘成如图 2 2 所示的水平线。 图 2 2 2：垂直线（ Vertical） 创建垂直线的步骤如下： （ 1）在主菜单中选择创建 点 垂直线命令，显示捕捉点菜单。 （ 2 ）输入两点创建一条直线，在提示区现在的 X 值，按回车接受现在的 X值，或键入一个新值，按回车。 （ 3）若需要，重复（ 2）的步骤。 （ 4）按 Esc 键，退出该功能，绘成如图 2 3 所示的垂直线。 图示 2 3 3：任意线段（ Endpoint） 又称两端绘线，它的绘制步骤如下： （ 1）在主菜单中选择创建 线 任意线段命令， 显示捕捉点菜单。 （ 2）捕获图素两端点，创建一条线。 （ 3）如有必要重复（ 2）的步骤，创建增加的线。 （ 4）按 Esc 键，退出该功能。 4；连续线（ Mult） 该选项与两端点绘线相同，但是，不是两点间创建一条线，而是经过许多点创建一系列线。它的绘制步骤如下： （ 1） 在主菜单中选择创建 线 连续线命令，显示捕捉点菜单。 （ 2）为第一条线第一端点输入一点。 （ 3）为第一条线第二端点输入一点。 注：该点变为下一条线的第一端点。 （ 4）重复步骤（ 3）创建增 加的线。 （ 5）按 Esc 键，退出该功能，绘成如图 2 4。 1 3 5 2 4 垂直线 图 2 4 5：其它的绘制方法这里不再详细介绍，用到时再讲解。 2.1.2 绘圆弧 为了创建圆弧图素（包括圆），圆弧菜单给出了许多选取项，系统计算圆弧是用反时针方向。当选择创建 圆弧（ Create Arc)命令，显示圆弧菜单，如图 2 5 所示。 图 2 5 绘制圆弧和圆共有 9 种方法，叙述如下： 1：圆心 +半径（ Circ pt+rad） （ 1）选择创建 圆弧 圆心 + 半径命令。 （ 2）提示区提示：键入一圆的半径，然后回车。创建一个圆，而且可随鼠标移动。 （ 3）圆心点，创建一个圆，而且可随鼠标移动。 （ 4）若需要，重复（ 2）和（ 3），创建增加的圆。 （ 5）按 Esc 键，退出该功能。 例题：给定圆心和半径绘图 （ 1）在主菜单中选择创建 圆弧 圆心 +半径命令。 （ 2）提示区提示输入半径。如输入半径 30，回车，屏幕上立即生成一个圆，如图 2 6 所示。 图 2 6 （ 3）提示区提示：输入圆心点坐标。可用鼠标选捕捉点菜单输入圆心点，或直接输入坐标值。如输入 30， 40，回车。 其它作图方式与此类似这里就不详细叙述。 2.1.3 创建图形的 专用功能 可用专用方法来创建图素，如圆角功能是创建一个圆弧正切两曲线，文字功能是创建方本包括线、圆弧、样条曲线等，其他还有矩形、倒角、样板、绘椭圆、绘多边形、边界等功能的创建，都属于专用功能。用到时再做介绍，这里就不一一介绍了。 2 输入圆心 1 输入半径 第三章 三维线架构模型知识及 3D 线框的绘制 3.1 三维线架构模型知识 Mastercam 是曲面建模，因此绘制曲面之前通常需要先绘制线架构模型，线架构是以物体的边界（缘）来定义物体的；是用来定义曲面的边界和曲 面的横断面特征，不能用不定来直接产生 3D 曲面刀路。 Mastercam 中建模思路是先建立线架构，然后在线架构上再构建曲面。好比是做灯笼，先把架子搭好，再往上蒙油纸，因此也有人称线架构为灯笼线或龙骨线。 要想绘制好线架构，就必须理解和运用（设定）好两个参数：构图面和工作深度（ Z），如图 3 1 所示。 图 3 1 构图面：用于定义平面的方向，几何图形就是要绘制在所定义的构图面上。如一个圆珠笔弧可以绘制在平行于 XY 平面、 ZX 平面、 YZ 平面上，这完全要看绘制圆珠笔弧之前所选取用的平面而定。换句话说，在使用 CAD 系统绘制任何图素之前，必须先指定构图面。这里提供九种基本的构图平面，如图 3 2 所示。 用干设定构图面 确定工作深 度的方式 用于设定工作深度 3.2 3D 线框的绘制 本节知识点：构图面的设定，工作深度设定，直线绘制、圆弧绘制，编辑命令 。 操作步骤： 1） 双击桌面上的 进入 Mastercam。 2） 首先将构图面设为俯视图，用鼠标点选工具栏的 ，或者点选副功能表的 再设定工作，点选副功能表的 在键盘上输入 0，回车。即可。 点选取 绘制宽为 127，高为 190.5，中心点在原点的矩形，结果如图 3 1 所示。 图 3 1 图 3 2 将视角改为等角视图，用鼠标点选取工具栏的 ，绘图区变为图 3 2 所示。 所绘图制的图素（直线、圆弧）工作深度不同，如何进行空间连接 用绘图区已存在的两相交直线、圆弧、不共线三点、二维曲线、实体表面未确定一个构图面 通过选择与构图面垂直（即法线）的直线来确定构图面，选取任一 条 直线后，新建的构图面垂直于该直线端点 通过旋转当前构图面来创建新的绘图面，有绕 X、 Y、 Z 三个轴情况 三个基本视图 捕捉该点作为前视图的工作深度 3）将构图面设为前视图，用鼠栏点选工具栏的 ，再设定工作深度 Z，点选副功能表的 ，系统会提示区出现 ，在主功能表点选 ，用鼠标点选图 3 2 所示的直线一端，可以看到副功能表中的工作深度已变为 。 点选 ，点选 ，用鼠标点选图形 3 2 所示的直线，选取完后系统提示区提示选补正方向，用鼠标在直线上方任意位置单击，提示区弹出对话框，要求输入间距，输入 50.8 后回车即完成操作，结果如图形 3 3 所示。 2 图 3 3 图 3 4 点选 ，使用 将两条平等线连接起来，如图 3 4 所示。 点选 ，使用 捕捉点 1和 2 为端点，半径为 127，结果如图 3 5 所示。 点选该直线的一端 1 图 3 5 图 3 6 重新设定工作深度 Z，点选副功能表的 ，系统会提示区出现 ，在主功能表点选 ，用鼠标点选图 3 5 所示1 捕捉该线 的端点 2 的直线一端，可以看到副功能表中的工作深度已变为 （注意已变为负值）。用上面的方法将图 3 5 所示线往上平移复制，再将平移后的直线与原来的线连接起，结果如图 3 6 所示。 点选 ，使用 ，捕捉图 3 6 所示的点 1 和 2 为端点，半径为 72.6。 4）将构图面设为侧视图，用鼠标点选工具栏的 ，再设定工作深度 Z，点选副功能表的 ，系统提示区出现 ，在主功能表点选 ，用鼠标点选图 3 6 所示的直线一端，可以看到副功能表中的工作深度已变为 。 点选 ，使用 绘制与图 3 7 所示的线 1 平行相距 95.25 的线 2。 点选 ，使用 画弧，捕捉图 6 7 所示的点 1 和 2 为端点，半径为 63.5；捕捉图 6 7 所示的点 2 和 3 为端点，半径为 50.8，结果如图 6 7 所示。 接下来将刚才绘制的两个圆弧进行倒角，半径为 38.1，结果如图 3 8 所示。 重新设定工作深度 Z，点选副功能表 ，系统提示区出现 ，在主功能表点选 ，用鼠标点选图 3 8 所示的直线一端，可以看到副功能表中的工作深度已变为 。 点 2 线 2 点 3 捕捉该线的端点 点 1 线 1 图 3 7 图 3 8 点选 ，使用 绘制与图 3 9 所示的线 1 平行相距 50.8 的直线 2 和与线 2 平行相距 88.9 的直线3，还有与直线 4 平行相距 25.4 的直线 5。 线 1 线 2 图 3 9 图 3 10 用绘线命令将图 3 9 的线 1 和线的端点相连、线 3 和线 6 的端点相连。 接下来将图 3 9 的线 2 与线 5 及线 3 与线 5 进行倒角，半径为 9.52，并用删除命令将多余的线删除，最终效果如图 3 10 所示。 线 6 线 3 线 4 线 5 第 四 章 创建与修整曲面 曲面菜单为创建和修整曲面给出选项，一个曲面是有面积的二维和三维形状图形，糨是由曲线（线、圆弧、样条曲线）从其他曲面或从预定义的形状创建的。 选择创建 曲面命令，显示曲面菜单，如图 4 1 图 4 1 4.1创建曲面 使用 Mastercam9 可以创建多种曲面，包括举升曲面、昆氏曲面、直纹曲面、旋转曲面、扫描曲面、定义长度牵引曲面、定义平面牵引曲面、预定义基本实体创建曲面、挤出曲面。 4.1.1 创建曲面 曲面（ Surface）是用数学方程式以网状表层的方式形象表现任何物体的外形。一个物体由多个曲面组成，而一个曲面里包含许多断面（ Section)或缀面(Patches），这些缀面顺接在一起形成一曲面，最后由几个曲面形成任何形状的外形。因为计算机能力不断增加和曲面模型化技术的开发，因此现在 CAD/CAM系统中曲面模组化已经能够完整准确地绘制一 个特别复杂工件的外形。可用曲面的顺接技术来形成单一曲面和多重曲面的外形。这样对曲面模型的设计与分析以及刀具路径的编制是很有用的。 1.曲面种类 Mastercam 9创建有三种曲面类型，有参数式（ Parametric)、 NURBD 曲面和 Curve generated（曲线生成曲面），系统对曲面使用计算方法并储存它的数学数据。从大多数创建 曲面的选项中可选用这三种形式。但是，昆氏曲面、扫描曲面、和顺接曲面，只能选择参数式和 NURBS第种曲面介绍如下 1）参数式（ Parametric）曲面 参数式曲面，存储曲面资料的参数式方法，类似存储 Spline 资料的参数方法，但是，一个参数式曲面在第二个方向延伸第个线段时，导出一个缀面，一个缀面是用 4条生成曲线的线段组成的一个曲面。 特征： （ 1）可用 IGES 和 VDA的转换格式。 （ 2）与生成曲线无关。 （ 3）一般需要大容量的储存空间。 2） NURBS 曲面 NURBS（ NON Uniform B spline（非制式曲面）曲面，存储曲面资料的 NURBS 方法，类似存储 Spline 资料的 NURBS 方法，但 是，一个 NURBS 曲面在第二个方向延伸一串控制点，导出一个格点。 特征： （ 1）需要的储存参数容量比参数式曲面少，且计算时间比较少。 （ 2）可用于 IGES 的转换格式。 （ 3）能输出至 VDA格式（基在 Mastercam 创建的 )。 （ 4）与它们的生成曲线无关。 3）曲线的生成曲面 当系统储存一个曲面作为一个生成曲面时，可使用权定义曲面顺接方式来创建曲面。 特征： （ 1）需要的储存容量比 NURBS曲面和参数式曲面都有少。 （ 2）与它的发生曲线有 关。 2. 线框模型 在建立曲面之前一般先绘制本框模型图，结框模型是以零件的边界绘制的，为了形象地表达工件的形状通常将“非平面的表面”以线框图素为基准来建立曲面 (surface)，因为线框模型不能直接产生刀具路径，这些线框模型只是曲面的边界和曲面的横截面。 3. 曲面模型 曲面模型是用来绘制工件曲面的真实形状，是在线框上用六种曲面进行处理后得到的曲面模型。它不仅显示边界，而且用来表示工件的真实形状，使人观看有立体感，并能在曲面模型上进行编辑和着色，它可以直接产生刀具路径来加工曲面。 形成曲面上的基本图素是指直线、圆弧、椭圆等，用于绘制线框模型的边界和横截机形状。 4.1.2 举升曲面 创建举升曲面的步骤如下： （ 1）选择创建 曲面 举升曲面命令，显示“举升曲面定义外形 1”菜单，如图 4 2。 （ 2）选取两条或多于两条曲线，或串连曲线。 (3) 选完成，显示举升曲面菜单，如图 4 3 所示，设置参数，然后选执行完成创建曲面。 （ 4）重复步骤（ 2）和（ 3）创建增加的举升曲面。 图 4 2 图 4 3 注 ；当为举升曲面选择曲线时，选取每条曲线的位置很重要，选取曲线在不同位置，生成的曲面也就不同。 4.1.3 昆氏曲面 该选项从一个格点曲线创建一个曲面，为了创建昆氏曲面，必须使用昆氏串连，一个别典礼串连选择只能用在该功能。有两类型串连，分别是自动和手动串连。 当从曲面 菜单中选择昆氏曲面后，显示一个对话框，其内容是是否使用自动昆氏串连，选“ Yes”，使用自动串连，选“ No”，使用手动串连，选“ Cancel”退出该功能，如图 4 4。 图 4 4 1. 手动串连 当系统提示是不断使用自动昆氏串连，回答 NO 时，表示使用手动串连。要了解手动串连，首先必须了解昆氏曲面（ Coons）的缀面（ patch）。 昆氏曲面布置在铣削方向和横截面方向曲线的格栅上， 铣削方向曲线位于行上，它的平等于进刀方向，横截面曲线位于列上，垂直于进刀方向，第一输入曲面定义铣削方向曲线，第二输入横截面曲线。 1）手动串连概述 （ 1）昆氏缀面的排列。缀面是边界被定义成一个方格，在定义平边界时，先定义铣削（ Along）方向的外形图素，全部被定义完成后，接着再定义横截面（ Across）方向的外形图素。 （ 2）铣削方向外形（ Along contours)。设定为行（ rows)的方向，此方向平等进刀方向。 （ 3）横截面方向外形（ Across contours)。设定为 列（ columns)方向，此方向垂直于进刀方向。 （ 4） Coons 边界的基本架构。 Coons pqtch 的基本架构类似于行列式，定义时先定义 铣削（ Along)方向，后定义横截方向的缀面数。 2） 手选串连的步骤 （ 1）选择创建 曲面 昆氏曲面的命令。 （ 2） 在“自动昆氏串连”对话框中选取 NO。 （ 3） 在提示区，输入铣削方向缀面数。 （ 4） 在提示区，输入横截面方向缀面数。 （ 5） 随着系统提示；选择铣削方向和横截方向串连，然后选“完成”完成串连。 （ 6） 设置昆氏菜单中的参数。 （ 7） 选“执行”创建昆氏曲面。 （ 8） 重复步 骤（ 3）至（ 7）创建增加昆氏曲面，按键 Esc退出该功能 。 3. 昆氏曲面顺接方法 串连所有图素后，要创建昆氏曲面，这时显示昆氏曲面菜单，如图 4 5 所示。 昆氏曲面 公差 类型 N， P 顺接 L， P， C， S 执行 图 4 5 昆氏曲面菜单中的顺接选项的说明如下： Blending顺接方式 -系统使用计算曲面的方法确定用哪种顺接类型，在 L，P， C， S间切换。 (1)选 L（ Linear)线性，产生的 曲面路径较接近直线。 (2)选 P（ Parabolic)抛物线，其产生的曲面路径方式，是以切弧方式进入所定义的截面外形，比线性曲面平滑，称为抛物线曲面。 (3)选 C（ Cubic)三次式曲线，此种方式会在进入截面间产生较平坦的曲面，比抛物线曲面平滑。 (4)选 S（ Cubic with match)三次式曲线配合斜率，随曲面斜率变化而融合的曲面，当铣削多重曲面时，此方式产生的曲面是最平滑的曲面，因为这种方式的曲面连接方式最好，不会在曲面中间产生凹陷现象 。 4. 缀面数 绘制昆氏曲面首先要确定缀面 数，这是绘制昆氏曲面一个很重要的问题。 封闭式外形第一个外形和最后一个外形相连接，开放式外形第一外形 和最后一个外形不连接。 开放式外形确定缀面数公式； （ 1） PL=NC-1。 （ 2） PC=NL-1。 （ 3） PT=PL*PC。 式中： (1） PL表示铣削方向的缀面数。 (2） PC表示横截面方向的缀面数。 (3） PT表示缀面总数。 (4） NL表示铣削方向外形数。 (5） NC表示横截面方向外形数。 4.1.4 直纹曲面 直纹曲面选项是顺接至少两条曲线或串连曲线创建的曲面，它是由线性顺接曲线创建的曲面，而举升曲面是由平滑的顺接曲线创建的 曲面。 绘制直纹曲面的步骤如下： （ 1） 命令。 （ 2） 选取两个或多个曲线，或串连曲线，然后选项“完成”，显示直纹曲面参数。 （ 3） 执行下面一个或两个选项： 1）切换类型为 P（参数式曲面）、 N（ NURBS 曲面）、 C（曲线生成曲面）、选 N。 2）选 Tolerance（公差），在提示区输入一个值，再按回车，输入 0.02。 （ 4） 选“执行”创建曲面。 注： 1） 创建矩形功能可创建直纹曲在，根据矩形延伸创建的直纹曲面，如双头圆角矩形。 2） 在创建直纹曲面时，要注意在哪个位置选取曲线 或串连 曲线，一定按曲线的顺序在同一边选取，使串连方向相同，否则得出不同结果。 当选择曲线后，在提示区显示默认的参数，显示直纹曲面菜单，如图 4 6所示。 图 4 6 直纹曲面的说明如下： （ 1） 类型：系统设置创建曲面类型，可切换 P（参数式）、 N（ NURBS 曲面）、 C（曲线生成曲面）。 （ 2） 执行：使用现在举升曲面 /直纹曲面参数菜单中设置，通知系统创建曲面。 4.1.5 旋转曲面 该选项创建在一个方向盘环绕的曲面，系统选择一个或 多个串连的曲线绕差一根简单轴线（即旋转轴）旋转，当选择一轴线时，系统在轴线的一端显示一个临时箭头，指出旋转的方向。 旋转曲面创建的步骤如下： （ 1）选择 命令，显示选择轮廓图素 1菜单，如图 4 7所示。 图 4 7 （ 2） 选取一个或多个串连曲线，知后选“执行”。 （ 3） 选取一条显示的旋转轴线。 直纹曲面 公差 类型 P， N， C 执行 （ 4） 显示旋转 菜单，在旋转菜单设置参数，然后选“执行”。创建旋转曲面。 旋转曲面菜单选项的说明如下： （ 1） ：当选择该项时，重新选择轮廓曲线，系统删除原来选择的，返回至选择菜单。 （ 2） ：当选择该项时，重新选择旋转轴线，系统删除原来选择的轴线，返回至选择菜单。 （ 3） ：改变起始角，该 角度是曲线旋转开始的角度，参数的默认值是 0度，输入值右大于 0度。 注：临时箭头显示在轴线的一端，用它指出系统测量角度。 （ 4） ：改变终止角，该角度是曲线旋转终止的角度，参数的默认值是 360度，可创建部分值可小于 360度。 （ 5） ：改变创建的曲面类型，可 切换 P（参数式）、 N（ NURBS 曲线）、和 C（生成曲线）。 （ 6） ：使用现在旋转曲面能数菜单中设置，创建曲面。 4.1.6 扫描曲面 扫描曲面是由几个机截面外形（ Across)沿着几个铣削方向外形（ Along)平移、旋转、放大和缩小或作线性顺接，来创建出多种不同的曲面，系统设置两个方向的外形，即横截面外形、铣削方向 (Across、 Along) 。 可用下面横截面外形和铣削方向（路径）串连的组合，来定义一个扫描曲面。 创建扫描曲面 : （ 1）选择 命 令，显示定义横截面外形菜单，如图 4 8所示。 图 4 9 图 4 8 扫描曲面 公差 类型 P， N 平移 /旋转 T， R 执行 （ 2） 取一个或多个横截面串连曲线，去定义横截面外形，然后选“完成”。 （ 3） 扫描路径选取一个或多个铣削方向串连曲线，然后选“完成”。 注： 若在步骤（ 2）中选取多于一个串连，因此只能选取一个铣削方向串连，中这种情况下，不能选完成”，系统自动移动至下一步。 （ 4） 在提示区系统显示现在曲面的公差，曲面平移 /旋转的设置，若需要，使用扫描曲面菜单（如图 4 9所示）编辑这些设置。 1） 编辑曲面的公差，选择公差（ Tolerance)在提示区输入一个公差值，然后按回车。 2） 编辑曲面类型，切换 N和 P， N是 NURBS 曲面， P是参数式曲面。 3） 切换 Trans/Rot（平移 /旋转）至 T（平移）选取串连沿路径串连或旋转横截面沿着路径平移。 注 ：该选项只能用于 1个横截面外形和一个铣削方向外形。 （ 5） 选“执行”，创建扫描曲面。 （ 6） 重复（ 2） （ 5）创建增加的扫描曲面，按 Esc出该功能。 4.1.7 牵引曲面 一个牵引曲面是用挤压或拉伸方法创建的，曲线的形状（线、圆弧或样条曲线 )在一线性方向垂直于某个视图，通常是给定倾斜角度，牵引曲面延伸至一个指定长度或至一个平面。 当选择一条曲线，系统在曲线 上显示一箭头，指出现在牵引曲线角度和长度（ Z深度）来创建曲线。一个圆的牵引图形。 4.1.8曲面建模的技巧 （ 1）复杂曲面先用扫描曲面方法把两互相垂直的截面作扫描产生曲面，可用投影曲线方法得到空间轮廓线。 （ 2）为保证曲面形状和精度完成一个零件建模，把一个复杂曲面且不能一次构建出的曲面轮廓进行拆分，用多种且多个曲面组合完成的方法。 （ 3）由大到小进行拆分，先寻找建构模型中面积较大曲面。 （ 4）拆分较小且复杂的曲面时，应先判断复杂曲面能否一次构建，如不可以，以增加线架来保证曲面形的方法 构建。 （ 5）增加线架时，应在曲面成型不理想位置，添加线架轮廓。 （ 6）建模时，应仔细考虑曲面的对称性，是否能用编辑功能完成曲面整体的构建，如有对称性曲面可作出局部曲面，通过曲面完整成型，从而缩短建模时间。 （ 7）某些复杂曲面用昆氏曲面构建，可把大昆氏曲面拆分为多个小的昆氏曲面来完成曲面达到要求。第五章 五角星的绘制 本章的知识点：线框知识、昆氏曲面绘制、直纹曲面绘制、曲面修整之平面修整 5.1 操作步骤： 1） 双击桌面上的 进入 Mastercam。 2）设定构图面为俯视图，视 角为等角视图，工作深度 Z=0，作图层 1。 使用 绘制半径为 100 的圆，圆心坐标为（ 0， 0）结果如图 5 1 所示。 图 5 1 图 5 3 使用 弹出对话框，如图 5 2 所示，按对话框中参数设定，点选 ，系统提示区提示确定假想圆圆心的位置，点选 完成多边形 的绘制，结果如图 5 3 所示。 图 5 2 使用 命令将多边形的顶点两两相连，结果如图 5 4 所示。 直线 1 直线 2 直线 3 图 5 4 图 5 5 点选 ，点选 。系统提示选择需分割的物体，用鼠标点选 5 4 所示直线 1，接着系统提示区提示点选第一条边界线，点选直线 2，接着系统提示区提示点选第二条边界线，点选直线 3，结果如图 5 5 所示。 用同样的方法将其它的线分割，结果如图 5 6 所示。 直线 1 图 5 6 图 5 7 3）设定构图面为空间绘图。 将视角改为等角视图。 点选 ，点选 ，系统提示区提示指定第一个端点，点选 ，系统提示指定第二个端点，点选， 系 统 提 示 区 出 现，输入 0， 0， 20 后回车即完成直线绘制，结果如图 5 7所示。 继续使用两点绘线命令将五角星的各端点与图 5 7的直线 1端点两两相连，再用删除命令将刚才绘制的 垂直线、多边形、圆弧删除，结果、如图 5 8 所示。 将构图面改为俯视图。 点选 ，使用 绘制半径为 110 的圆弧，圆心坐标为（ 0， 0），结果如图 5 9 所示。 图 5 8 图 5 9 4）点选 ，点选 ，弹现 对 话 框 ， 如 图 5 10 所 示 。 点 选 ， 系 统 提 示 区 面 现，输入 10 后 回 车 ， 系 统 提 示 区 又 出 现，输入 1 后回车，主功能表出现选择菜单，如图 511 所示，要求定义引导（切削）方向和外形 1，点选 ， 图 5 11 图 5 10 用鼠标依次点选图 5 12 的直线 110，选完后，主功能表出现选择菜单，如图 5 13 所示，要求定义引导方向和外形 2，点选 ，用鼠标点选图 5 14 所示的直线以捕捉它的端点，重复 10 次，也就是说要点选 10 个点，选完后，主功能表出 现选择菜单，如图 5 15 所示，要求定义截断方向的外形 1，用鼠标点选图 5 16 所示的直线 1，主功能表出现选择菜单，要求定义截断方向的外形 2，用鼠标点选图 5 16 所示的直线 2，这样依次点选直线 311，完成后主功能表出现选项菜单，如图 5 17 所示，点选 ，出现选项菜单，如图 5 18 所示，点选熔接方式为 ，再点选 ，昆氏曲面绘制完成，结果如图 5 19 所示。 直线 10 起始点 直线 1 直线 2 图 5 12 图 5 13 图 5 14 直线 10 直线 1（ 11）直线 2 图 5 15 图 5 16 图 5 17 图 5 18 图 5 19 图 5 20 5） 设定构图面为俯视图。 点选 ，点选 将圆弧作牵引曲面，往下牵引 25，结果如图 5 19 所示。 点选 ，点选 构建图 5 20 所示曲面。 图 5 21 图 5 21 是图 5 20 的线框图，至此作图完毕。 第六章 2D 刀具路径编制基础 本章知识点：二维刀具路径的加工设定流程，设定刀具及进行管理，合理设定各类参数。 6.1 二维刀具路径模组概述 使用 MastercamCAD 功能绘制好了加工外形后，就可以从主动能表中选刀具路径，弹出如图 6 1 的所示的菜单，点选一种铣削类型，才能进行刀具路很能够及加工程序的生成的操作。 图 6 1 本章主要讲述二维刀具路径的产生及加工程序和生成，它包括以下四种加工方式： 外形铣削：沿着物体的外形前进加工，可利用刀具补正来控制外形的铣切方式。 挖槽：用于铣削一封闭式外形，可分为有岛屿和无岛屿加工两种。 钻孔：对所点选的点图元进行钻孔。 文字雕刻：针对文字来进行铣削。 本章主要讲述前两个方面。 6.2 刀具设定及管理 体制 在进行工件程序编制时要根据加工工艺选择正确的刀具，在 Mastercam 中可将加工工件所需的刀具建立一个刀具库，从现有的刀具选择刀具或修正已有刀具。如图 6 2 的步骤。 图 6 2 选项的功能为： C 目前的：于刀具库中加入新的刀具，如图 6 3 所示。 L 资料库：显示刀具库中已有的刀具，如图 6 4 所示。 图 6 3 图 6 4 6.2.1. 刀具的设定 从主功能表中依次点选 ，弹出如图 6 3 的刀具管理 对话框。 在对话框的空白处单击右键，弹出快捷菜单如图 6 5 所示。，其中第一、二、三项需先有刀具被定义使用或调用方可选取。点选 项，随即弹出定义刀具对话框，它共有三个活页夹可切换，分别是刀具参数（如图 6 7）、刀具形状（如图 6 6）、加工参数。 图 6 5 图 6 6 图 6 7 主要参数说明如下： 粗切步进距 XY%：设定 XY 轴粗切削步进量占直径的百分比。 精切步进距 XY%：设定 n 轴精切削步进量点直径的百分比。 粗切步进 Z%：设定 Z 轴粗切削深度占直径的百分比。 中心孔直径（无刀刃）：刀具端面无切刃的直径大小。 刀具材质：提供有高速钢 HSS、碳钢、碳化钢、陶瓷刀、钨钢刀及未知材质。 表面速率：依据系统所预设的建议平面切削速度百分比。 每刃切削量：依据系统参数所 预设进刀量的百分比。 刀具名称：可为刀具命名。 首先刀具类型活页夹，它提供二十种刀具类型以供选用，从中点选一把所需的刀具。 接着点选刀参数活页夹，输入夹头长、夹具直径、刀柄直径、刀长、刀刃长、切刃长、刀具直径和用于粗或精加工等资料。 最后点选加工参数活页夹，进行切削进给量、进给速率、，主轴旋转方向、刀具材料等加工参数的设