MasterCAM的车削自动编程技术Solidworks学习

16章MasterCAM的车削自动编程技术MasterCAM简介MasterCAMMasterCAM是美国CNC公司开发一个完整的CAD/CAM软件包，可以在微软Windows95/Windows98/WindowsNT4.0/Windows2023/WindowsXP1984年诞生CAD/CAMCIMdataInc的最数据显示，它的装机量居世界第一。MasterCAMCAD2D3D3DMastercam的CAM模块可以实现数控车床、铣床、加工中心、线切割机床的刀具路径生成、图形模拟和NC代码生成。它能生成二至五轴的数控机床加工程序，并能传送数控加工程序至数控机床马上加工，大大地节约了时间、资源和生产本钱。本书使用的是MasterCAMV9.1SP2MasterCAM安装和运行MasterCAM·操作系统：Windows9.X/WindowsNT/Windows2023/WindowsXP；·CPU：486/33MasterCAMPentium133以上的CPU；·16MB128MB·800x600VGA1024x786·硬盘：MasterCAMV9.1SP21GB·定标设备：鼠标或其他数字化仪；·光驱：倍速以上。MasterCAM设计模块·2D绘图及编辑·文字编辑及尺寸标注·3D曲线创立及编辑·3D曲面创立及编辑·3D实体创立及编辑·各种CAD文档的转换处理·各种图素分析铣削模块MasterCAM·2D2·5D3D·3D·2D171·2D·实体切削模拟验证。·2.5D单一曲面粗加工、精加工、投影加工。·2.5D直纹曲面、扫描曲面、旋转曲面加工。·3D·3D固定Z·3D·3D·2-5车削模块MasterCAM·3D·精车、粗车、螺纹车削、镗孔、钻孔。·可定义刀具库及材料表。·自动计算刀具偏移。·实体切削摸拟。·如有MasterCAMC线切割模块MasterCAM·3D·2-4·自动或半自动图形对应力气。·自动清角功能。·4MasterCAM的启动与退出利用桌面快捷方式启动MasterCAM的相应模块16-1MasterCAM安装程序会自动在桌面建立如图16-116-1利用程序组启动MasterCAM的相应模块17216-2MasterCAM程序组，单击design9、mill9、lathe9、wire9启动相应的MasterCAM17216-2在MasterCAM的文件夹中启动MasterCAMMasterCAM所安装的硬盘图标，再双击MasterCAMV9.1SP2design9.exe、mill9.exe、lathe9.exe、wire9.exe启动相应的MasterCAM模块。直接运行MasterCAM的相应模块16-3单击开头按钮，然后单击运行，在运行对话框中直接键入design9.exe、mill9.exe、lathe9.exe、wire9.exe所在的路径和文件名或通过扫瞄来选取，如图16-2所示，单击确定启动相应的MasterCAM9.116-3MasterCAM的窗口界面MasterCAMMasterCAMdesign916-3所示。MasterCAM16-4MasterCAM的主菜单、次菜单、系统提示区、MasterCAM其窗口界面也不尽一样。MasterCAMMasterCAM的的设置。工件设置的过程是：mainmenu→toolpaths→jobsetup。定义工件毛坯的尺寸和工件原点。工件毛坯只能定义为圆棒料，定义工件毛坯尺寸的方法为：jobsetup→boundaries→stock→parameters径、长度和工件原点。工件材料和后置处理程序的设置定义工件材料和后置处理程序的方法是：进入jobsetupgeneral，点击material设置毛坯材料；点击postprocesser设置后置处理程序，在本书中使用的是funacMasterCAM的车削16-4173175编程16-5所示的零件图为例介绍MasterCAM的车端面、粗车、精车、切槽、螺纹切削、钻孔和截断车削自动编程过程。图16-5生成端面加工刀具路径设置工件。MainMenu→Toolpaths→Jobsetup进入jobsetup→general通过ToolOffsets设置刀具偏移。FeedCalculation设置工件材料。通过ToopathConfiguration设置刀具路径参数。(4)通过PostProcessor设置后置处理程序。选择Boundaries设置工件毛坯。

16-6Stock工程设置工件毛坯大小。选择Parameters90mm，长160mm，z5mm，生成虚线如图16-6所示的毛坯。通过Tailstock尾座顶尖的参数。(3)通过Chuck设置卡盘的参数。(4)Steadyrest设置关心支撑的参数。(5)选择Ok，工件设置完成。生成车端面刀具路径MainMenu→Toolpaths→Face16-7所示的对话框。在Toolparameters参数对话框中选择刀具。并可以设置诸如刀具号、刀具偏移补偿号、刀塔号、进给速度、主轴转速、主轴转向、冷却液启停、程序名、起始程序段号、程序段号增量和换刀点等参数。16-7点击对话框中的Faceparameters16-8所示。Faceparameters选项中各参数的含义如下：Entry项输入框用于输入刀具开头进刀时距工件外表的距离Roughstepover项输入框用于把握按该输入框设置的进刀量生成端面粗车刀具路径。(3)Finishstepover项输入框用于把握按该输入框设置的进刀量生成端面精车刀具路径。(4)Numberoffinish项设置端面车削精车加工的次数。Overcutamount项输入框用于把握在生成刀具路径时，实际车削区域超出由矩形定义的加工区域的距离。Retractamount该输入框用于输入退刀量，中选中Rapidretract复选框时快速退刀。16-8Stocktoleave该输入框用于输入加工后的预留量。Cutawayfromcenter中选中该复选框时，从工件中心开头向外加工，否则从外向内加工。使用SelectPoint选项或usestockfinishiZ项，确定端面加工区域。选择Ok，退出Face16-9所示的刀具路径。16-9生成轮廓粗车加工刀具路径接着前面的例子介绍外轮廓粗车加工刀具路径的生成。工件设置见前面端面刀具路径生成。刀具路径生成MainMenu→Toolpaths→Rough→Chain。由于该工件需要调头分两道工序加工，本道加工工序只加工该工件的右半局部，MasterCAM具有自动串接功能，这是只需选择点击最右面的圆柱外表和中间的圆弧外表、然后选择Done。所选取所加工的外圆柱外表见如图16-10所示。系统弹出Toolparameters参数对话框和Roughparameters参数对话框Toolparameters16-11所示。在Toolparameters参数对话框中选择刀具，并设置其他参数。选择对话框中的Roughparameters标签，并设置参数。见图16-12所示，Roughparameters选项中各参数的含义如下：Overlapamout设置。假设为设置进刀重叠，则将在工件外形留下有凹凸不平的扇形，MasterCAM通过设置等于设置的切削探度与重叠量之和。Rough

16-10Rough计算的。中选中Equslsteps复选框时，将最大切削深度设置为刀具允许的最大值。StocktoleaveXStocktoleaveX输入框用于输入在X轴方向上的预留量。StocktoleaveZStocktoleaveZ输入框用于输入在Z轴方向上的预留量。Entry

16-11Entry输入框用于把握进刀时刀具距工件端面的距离。CuttingMethodCuttingMethod框用于设置粗切加工的模式。MasterCAM中供给两种选样：One-way〔单向切削〕和Zig-zag(双向切削)。在单向切削中，刀具在工件的一个方向切削后马上退刀，并以快速移离开工件外表，接着进刀进展下一次切削加工。而双向切削，刀具在进刀和退刀时均进展切削加工，只有刀具为双刃刀具才能进展双向切削。RoughDirection/Angle

16-12RoughDirection/Angle栏用于设置粗切方向和粗切角度。MasterCAM4种加工方向：·OD(外径)：对工件的外外表进展切削加工。·ID(内径)：对工件的内孔面进展切削加工。·Face(前端面)：在工件的前端面方向进展切削·Back(后端面)：在工件的后端面方向进展切削。0360090°粗车。16-13ToolCompensation刀具偏移方式设置LeadIn/Out添加进刀/退刀刀具路径设置(10)Plungeparameters设置底切参数。弹击Plungeparameters按钮，系统弹出图16-13所示的Plungecutparameters对话框。该对话框用来设置在粗车加工中是否允许底切，假设允许底切，则需设置底切参数。中选择PlungeCutting栏中的Donotallowtooltoplungealongcut跳过全部的底切局部，这时需要另外生成刀具路径进展底切局部的切削加工。中选择PlungeCutting栏中的Allowtooltoplungealongcut单项选择按钮时，系统可以进展底局部的加工，这时系统激活ToolWidthCompensation栏。中选择ToolWidthCompensation栏中的Useplungeclearanceangle单项选择按钮时，激活Plungeclearance输入框，系统按Plungeclearance输入框输入的角度在底切局部进刀。中选择ToolWidthCompensation栏中的UsetoolwidthStartofCut栏。这时系统依据刀具的宽度及StartofCut栏中的设置进展底切局部的加工。StartofCut栏选中Startcutontoolfrontcomer进展底切加工。StartofCut栏选中Startcutontoolbackcomer进展底切加工。通常这时刀具应设置为前后均可加工，否则将会引起工件或刀具的损坏。在本例中不使用底切。16-14所示的刀具路径。16-1416-15生成精车加工刀具路径一组精车加工刀具路径特有的参数。精车加工参数在Finishparameters选项中进展设置。下面接着前面的例子来介绍生成精车加工刀具路径的方法。MainMenu→Toolpaths→Finish→Chain。选择与精加工的外圆柱外表，如图16-15所示。然后选择Done。系统弹出Toolparameters参数对话框和Finishparameters参数对话框。在Toolparameters参数对话框中选择刀具，并设置其他参数，如图16-16所示。16-16选择对话框中的Finishparameters标签，并设置参数。Finishparameters选项中各参数与Roughparameters16-17Finishparameters选项中增加的Numberoffinish输入框用来设置精车加工的次数。精车加工的次数为粗车加工余量除Finishstopover输入框中输入的精车加工进刀量。16-1716-18所示的刀具路径。16-18切槽加工刀具路径下面接着前面的例子加工该工件右端的两个退刀槽MainMenu→Toolpaths→Groove→3line→Ok→选取构成欲加工的槽三个边→Endhere→Done16-19所示的对话框。16-19Toolparameters参数对话框中选择刀具，并设置其他参数。Grooveshapeparameters参数对话框中设置槽的外形。Grooveroughparameters参数对话框中设置槽的粗加工参数。Groovefinishparameters参数对话框中设置槽的精加工参数。Ok16-20所示的刀具路径，在本例中之生成了最右边槽的刀具路径。16-20生成螺纹加工刀具路径下面接着前面的例子来介绍生成螺纹加工刀具路径的方法。MainMenu→Toolpaths→Nextmenu→Thread16-21所示的对话框。在Toolparameters参数对话框中选择刀具，并设置其他参数。16-21在Threadshapeparameters16-22所示，各参数的意义：LeadLeadthreads／mm单项选择项时，mm／threads框中的输入值表示为螺纹的螺距。Includedangle和Threadangle

16-22Includedangle输入框用来设置螺纹两条边间的夹角，Threadangle输入框用来设置螺纹Threadangle的设置值应小于Includedangle般螺纹，Includedangle值为Threadangle2倍。MajorDiameter、MinorDiameterThreaddepthMajorDiameter输入框用于设置螺纹的顶径；MinorDiameter输入框用于设置螺纹的底径；Threaddepth输入框用于设置螺纹的高度。StartPosition和EndPositionStartPosition输入框用于设置螺纹起点的Z坐标；EndPosition输入框用于设置螺纹终点Z坐标。系统通过这两个值定义螺纹的长度。ThreadOD选项时，生成外螺纹加工的刀具路径；中选择ID选项时，生成内螺纹加工的刀具路径；中选择Face/Back选项时，生成用于加工螺旋槽的刀具路径。16-23在Threadcutparameters参数对话框中定义螺纹切削参数。见如图16-23所示，各参数的意义：Nccodeformat该参数用来设置螺纹指令的形式，用于切削螺纹的NC代码有三种：G32、G92、G76。G32和G92命令一般用于切削简洁螺纹，G76用于切削复合螺纹。Determinecutdepthsform该参数用来设置定义切削深度的方式。中选择Equalarea单项选择按钮时，系统按一样的切削量来定义每次的切削深度；中选择Equaldepths时，系统按统一的深度进展切削加工。Determinenumberofcutform该参数用来设置定义切削次数的方式。中选择Amountoffirst单项选择按钮时，系统依据设置的第一刀切削量、最终一刀切削量(Amountoflast)和螺纹深度来计算切削次数；中选择Numberofcuts单项选择按钮时，系统依据设置的切削次数、最终一刀切削量和螺纹深度来计算切削量。Ok16-24所示的刀具路径。16-24生成孔加工刀具路径MasterCAM20种钻孔713还要设置钻孔刀具路径参数。下面接着前面的例子来介绍生成螺纹加工刀具路径的方法。MainMenu→Toolpaths→Drill16-25所示的对话框。16-25在Toolparameters参数对话框中选择刀具，并设置其他参数。在Simpledrill–nopeck参数对话框中设置孔的位置、深度及其他参数。如图16-26所示。16-26有关DrillCycleParameters选项中个参数的意义：Drill/Counterbore用于一般的钻孔加工，即完成钻孔循环指令中的G81G82功能，其工作过程是以固定的速度完成钻孔加工，然后退回到初始位置。PeckDrill用于排削困难的深孔加工，孔加工完后退回到安全位置。Chipbreak用于深孔加工，即完成钻孔循环指令中的G74功能，其工作过程可参考相关指令的功能。在本例中孔的加工参数使用该参数较适宜。Tap左旋螺纹加工指令。攻丝完毕后主轴反转丝锥退回到安全位置。在CustomDrillparameters参数对话框中设置使用的典型钻孔循环。Ok16-27所示的刀具路径。16-27固然在钻孔之前还要打中心孔，打中心孔的过程同钻孔，在此不再表达。生成镗孔加工刀具路径镗孔刀具路径的生成应使用轮廓粗加工和精加工功能择镗刀，加工方向应选择内外表加工。见图16-28和图16-29所示。其生成的刀具路径见图16-30所示。16-2816-2916-30生成截断加工刀具路径的参数来生成截断加工刀具路径。MainMenu→Toolpaths→Nextmenu→Cutoff。系统将提示选取一个点来定义车削起始位置，输入截断点的坐标为9-15，回车确定，系统将弹出如图16-3116-31Toolparameters参数对话框中选择刀具，并设置其他参数。Cutoffparameters16-32所示。16-32Cutoffparameters选项中的大局部参数与前面介绍的参数一样，下面仅介绍截断车削特有的参数。〔1〕XTangentPoint该参数设置截断车削的终止点的X坐标，系统的默认设置为0(将工件截断)，用户可以在输入框中输入终止点的X坐标，也可以单击XTangent