MasterCAM实验指导书-大作业

计算机辅助设计与制造

(MasterCAM)实险播导书

南京农业大学工学院机械工程系

机械设计教研室编

目录

实验一MasterCAM软件环境与基本操作.................................1

实验二旋钮零件的CAD建模...........................................5

实验三旋钮零件的CAM部分.........................................22

实验四快餐盒凹模的建模与加工.......................................36

MasierCAM8.0上机指导书

实验一MasterCAM软件环境与基本操作

一实验目的

1.熟悉MasterCAM软件界面及运行环境的配置。

2.熟悉二维图绘制和编辑命令的操作。

二实验设备及简介

1.硬件要求

PC电脑要求CPU为PIII450以上，内存为128MB以上，32MB以上显存，硬盘应有

5G空间供使用。一般要求15英寸以上显示器，并推荐使用三键鼠标器。具有标准键盘。

2.软件要求

操作系统：Windows2000(或WindowsXP)。

应用软件：Mastei-CAM

三实验内容

熟悉Creat菜单下二维绘图命令的操作。熟悉Modify、XQrm菜单下的图形编辑命令的

操作。用鼠标绘制和编辑点、直线、圆、圆弧、曲线等几何曲线。

四实验步骤

步骤1：上机，运行MasterCAMDesign模块。工作窗口如图1—1所示:

图1一1MasterCAM的工作窗口

MasierCAM8.0上机指导H

步骤2：熟悉Screen菜单卜的Configure中各项设置。

>选择Screen------►Configure------►Allocations如图1-2所示

某

些

功

能

的

最

大

值

设

置

公制英制的转换

图1-2配置

>选择Screen------►Configure------►Tolerances如图1-3所示

TwlW/ImIK|CAII|Scrta

Y7一—”||，.l”|n«ttwS*«t4C«c

—|

2sL2i_J

设

置

公

差

值

(■ILL3IIFV»*trK»M.33|2

图1-3公差设置

>选择Screen------►Configure------►Screen如图1-4所示

2、选择graphics

backgroundcolor

3、点击这个

4,选择ok按钮选择颜色

1、点击systemcolors按钮

图1~4屏幕设置

>其他设置，选择Screen,如图1-5所示

2

MasierCAM8.0上机指导书

Screen:

Configure一系统配置

Statistics

Endpoints

Clrcolors一清除颜色

CMcolorsf改变颜色

Chglevels一改变图层

Chgjtlribsf改变线形

Surfdisp

一显示曲面

Blank

Nextmenuf隐藏图素

图1-5其他设置

步骤3：熟悉Crcat菜单下基本绘图命令，主要为Point、Circle、Arc、Line、Spline、

RectangularsEllispe>Text子菜单下的各项命令及选项。

例如，点的输入是MasterCAMCAD系统中最基本和最重要的指令之一，图I-6为1()

种点的输入方式。

10

种

产

生

点

的

方

法

图1一6点的输入方式

步骤4：熟悉Modify菜单下的各项命令，主要为Fillet、Trim>Break、Exlend、Drag

子菜单下的各项命令及选项。例如修剪几何元素的方式如图1—7所示。

AnalyzeEillet

_______1-a

Create—

EileBreak

Modify--------Join

Xform堵Normal

DeleteCptsNURBS

ScreenXtoNURBS

SolidsExtend

ToolpathsDrag

NCutilsCnvto.res

图1-7几何元素的修剪

步骤5：熟悉Xform菜单下的各项命令，主要为Mirror、Rotate、Scale>ScaleXYZxTranslate、

Offset、Ofsctour子菜单下的各项命令及选项。

3

MasierCAM8.0上机指导书

步骤6:练习绘制下列几何图形

>练习一

>练习二

4

MasierCAM8.0上机指导书

实验二旋钮零件的CAD建模

一实验目的

1.熟悉Cplane和Gview下各项设置,主要为3D、Top、Front、Side>Number>Entity>

Rotate、Mouse的用法。

2.理解Z向深度及设定方法。

3.掌握三维线框图形构建的思路和技巧。

二实验设备及简介

1.硬件要求

PC电脑要求CPU为PIH450以上，内存为128MB以上，32MB以上显存，硬盘应有

5G空间供使用。一般要求15英寸以上显示器，并推荐使用三键鼠标器。具有标准键盘。

2.软件要求

操作系统：Windows2000(或WindowsXP)。

应用软件：MaslciCAM

三实验内容

熟悉MasterCAM三维绘图命令和操作，掌握三维线框模型的构建。建立如图2-1所示

的旋钮线框模型。

图2-1旋钮的三维线框模型

四实验步骤

步骤1：打开MaslerCAM,的MILL模块，用虚线先画出辅助线。

>设置线型：单击Attributes」会出现图2—2所示对话框:

5

MasterCAM8.0上机指导书

所在层数

>画辅助线，使用creale------>line命令:

AnalyzeEointJ_____Horizontal

17.

[Croat。VPft1Ca1

EileArcEndpoints

ModifyEilletMulti

XformSplineEolar

DeleteCurvelangent

ScreenSurfacePeipendclr

SolidsBectangleParallel

loolpathsDraftingBisect

NCutilsNextmenuClosest

然后愉入点的坐标：10.-18.15.7),把鼠标向上拉,直到足够长的线段出现(线长须

大于40),在左下角可以看到线的长度

6

MasierCAM8.0上机指导书

再画水平线:

Create►Une>.Horizontal

输入点的坐标G8,0,15.7）,然后把它向右拉到足够长（大于15）。辅助线就画完了,

用图2-2的命令把线换回实线。

步骤2：设置视图方式

为了学习和设计时可以很好的看到作图过程的错误,我们把视图分为两个视图，一个是

根据需要的绘图平面，一个是轴侧视图：

AnalyzeConfigureSetmain

CreateStatisticsCenter

EileEndpointsHide

ModifyC|rcolorsSei.grid

XformChgcolorsAutoCursorY

QeleleChglevelsRegenerate

—ChgattribsTodipbrd

SfllidsSurfdtsp£ombviews

loolpathsBlank------►Viewports

[tjextmenuElm11

NCutils--------►

出现如图2—3所示的对话框:

分成上下两

选择这个个视图

把图分为

还可以根据需要

选择其他

图2—3Viewports设置

单击―暨_I之后出现图2-4所示界面，其中左右两个视图都可以作图。

7

MasierCAM8.0上机指导书

两个视图

的分界线

+

这边为俯视图这边为轴侧视图

图2-4绘图界面

步骤3：镜射(Mirror)

再用水平线命令画水平线，输入点(0,-15.7,15.7)后，不按任何键，直接输入长度

5。完成了一条线段。现在要把这条线段做镜射：

Analyze

Create

Eile

Modify

Xform

Qelete

ScreenOfs£tour

Solids

JoolpathsStretch

NCutilsRoll

8

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对称轴的翘•

Unselect

Chain

Window

Area选择对称轴如上图

Qnly1-2的对称轴，

All

Group

Result

Done

完成对称轴之后会出现下面对话框:

移动原来

的元素一

复制原来的元素

.复制原来

的元素并

和他构成

平行四边

形

选择G丽后，_更__I就把线段对称复制过去了。

步骤4：画圆:

AnalyzePointPolar

UneEndpoints

3points

ModifyFillet

XformSpline

DeleteCurve

ScreenSurface

SolidsRectangle

ToolpathsDraftingCircpt«edg

HCutilsHextmenu

输入半径为8,把鼠标移到左边的绘图区会有一个半径为8的圆，跟随鼠标移动，捕捉

两虚线的交点，点击左键，即可。但是我们在轴侧视图上发现所画圆的圆心不在两虚线的交

点上，而是在与两虚线所在平面的另外一个平面上，如图2—5所示：

9

MasierCAM8.0上机指导书

确定后，发现原心不在两

虚线的交点上，而是在两

虚线所在平面平行的另一

图2—5错误的圆心位置

这就是大家要注意的Z深度，因为在MasterCAM的系统中，和AutoCAD,UG的系统

一样的，只能在XY平面画图，不在这平面上的，要通过XY平面的平移或旋转。而MasterCAM

是通过Z深度来限制的。

正确结果如图2

—6所示。

Create

然后用>Vertical绘制直线。

相切得来个元素

图2-6正确的圆心位置

10

MasierCAM8.0上机指导书

接下来将直线和圆圆滑过渡，连接的圆弧半径为12.5

Create♦Arc^.Tangenta2entities

出现半径值的输入框，输入12.5。然后选择上图右视图所示的两个相切元素，此时出现

很多个圆如图2—7所示，选择我们需要的圆。用同样的方法或用镜射，完成另一边。

AnalyzeEillet

】entity

Create------2entities

FileBreak3entities

Modify---------JoinTopoint

XformKNormalMany

DeleteCptsNURBSClosearc

ScreenXtoNURBSDivide

SolidsExtend

ToolpathsDragSurface

NCutilsCnvtoarcs

保留的线，如果选

到圆外则保留圆外

II

MasierCAM8.0上机指导书

再用Zentities把图形修剪为图2—8所示。（具体过程可以自己揣摩一下）

步骤6：旋转构图平面作图

我们以上图所示为圆心，作半径为5的圆。

Create----------►Arc-----------►Circpt4rad

输入半径为5,捕捉圆心，后发现并非我们所需要的圆，如图2—9所示。

图2—9构图平面设置不正确导致员1的方位错误

说明我们所在的构图平面不是我们所需要的。那就要旋转构图平面:

MasterCAM8.0上机指导书

Off

Normal用

Nextmenu

输入90(绕X轴旋转90度)后保存。还有一个注意的问题就是z深度为15.7。图2一

10是两种不同Z深度画出来的圆。

Z?果度为0

图2—10Z方向深度不同时画出的圆

在Z深度为15.7平面上作图。作完后，使用之前已经用过的修剪(Trim)将圆的下半

部分剪去，保留上半圆。

步骤7：再把Z深度定为0,点击■Z4J5.70Q，输入0,回车之后继续画圆弧

Analyze

CreateEndpoints

Elle3points

Modifylanqent

XformUre2pts

DeleteCurveQrc3pts

ScreenSurfaceCircp【uad

SolidsBectangleCircpt・@ia

JoolpathsDraftingCircpt.edg

HCutilsNextmenu

13

MasterCAM8.0上机指导书

选择开始点

用同样的方法继续完成左边的圆弧，这次用终点

Create|-------►Arc|---------►Bolar|---------►Endpt

输入半径为3.5。输入圆弧起始和结束时的角度

14

MasterCAM8.0上机指导书

步骤8：接着完成顶边的弧。把右边的弧旋转90度，即可:

绕着旋转点

旋转90度

具体操作步骤如下:

ScreenOfs£tour

Sfilids

ToolpathsStretch

NCutilsRoll

之后。选择旋转点。

复制

旋转角度

完成之后会发现图形不对,

15

MasierCAM8.0上机指导书

这是因为我们所选的绘图平面不对，必须把构图平面再次旋转。我们之所以犯那么多错

误多数是因为没有留意Z深度和构图平面，因此在我们构图的时候要注意这类问题。现在

把坐标旋转回来。

Off

lop

Front

Side

Number

Last

tate

Normal

Nextmenu

输入-90度，把坐标系更原，我们用上面的命令再次旋转。即可完成我们的图形。

步骤9：现在再把它旋转Y*叩，90度。Z深度为I5.7o作一条垂直线，和半

圆相交，然后再修剪。

步骤10：我们再次把构图平面旋转回求,Y+up,-90度，新建如下图所示的

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MasierCAM8.0上机指导书

直线。其Z向深度为207并保证线段足够长。

Z深度可

以捕捉这

个占

我们多次旋转是为了让读者熟悉构图平面的旋转，如果较为熟悉了可以用

IMM四个快捷键0

步骤11：用直线连接左右圆弧，Z深度定为19.2（可捕捉左或右圆弧的顶点）。单击鱼

旋转作图坐标，画一个半径为12.24的圆，圆心在（0,30.715,（））。然后修剪。注意选择物

体的先后顺序。完成后如弱2—11所示。

以这里为起

图2—11连接左右两段圆弧

步骤12：然后以图2—11所示的起点绘制一条足够长的水平线和一个圆，完成后的图

如图2—12所示。

17

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刚刚完成的

直线

图2—12新建圆和直线

步骤13:打断和修剪

对图形进行修剪，先把圆打断。

2pieces

Atlength

Mnypieces

Atinters

Spltoarcs

Qrafl/line

Hatch/line

SfllidsExtend^data/line

JoolpathsDragBreakdr*

Cnvto立res

NCutils

然后选择要打断的物体，最后选择打断点就可以把物体打断。

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完成后，删除多余的孤。并修剪直线。完成后的图形如图2—13所示:

图2—13打断并修剪圆弧和直线

步骤14：再将直线和圆弧圆滑过渡，如图2—14所示：

19

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图2—14将直线和圆弧圆滑过渡

步骤15：画椭圆

最后再画椭圆就可以完成旋钮的CAD部分了。

输入数值中，A为11/2,B为8.5/2。完成后我们发现椭圆位置不对，这是因为构图平

面的选择有问题。如图2—15所示。

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构图平面不对

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实验三旋钮零件的CAM部分

一实验目的

1.掌握用昆氏曲面在线框模型的基础上直接构建曲面的方法。

2.掌握用MastcrCAM软件自动生成加工路径方法.

二实验设备及简介

1.硬件要求

PC电脑要求CPU为PIII450以上，内存为128MB以上，32MB以上显存，硬盘应有

5G空间供使用。一般要求15英寸以上显示器，并推荐使用三键鼠标器。具有标准键盘。

2.软件要求

操作系统：Windows2000(或WindowsXP)。

应用软件：Mastei-CAM

三实验内容

在试验二所建立的旋钮线框模型的基础上，用昆氏曲面直接构建曲面。生成如图3—1

所示的曲面模型。并用MastcrCAM自动生成图3—1所示模型的加工路径。

图3—1由试验二所建线框模型所生成的旋钮曲面模型

四试验步骤

步骤1：把视图恢复为一个视图

22

MasterCAM8.0上机指导书

选择一个视图

步骤2：把图形的各线段在各交点处打断

Fn

Analyze-let2pieces

I

CreaterimAtlengthR

ea

FileBrMnypieces

ModifyAtinters

XformSpltoarcs

DeleteDraft/line

ScreenHatch/line

SolidsCdata/line

ToolpathsBreakcir*

NCutils

23

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选择上图的各线段。全部打断。

步骤3：确定切削方向和截断面方向

昆氏曲面是把曲面分成若干个小曲面组成。每个小曲面叫^面(patch)。要作昆氏由面，

必须确定两个方向：切削方向(Alongcontours)和截断面方向(acrosscontours)。注意：方向不

同曲面的光滑程度也不一样。

我们确定切削方向和截断面方向如图3-2所示。

图3—2旋钮模型的切削方向和截断面方向

各方向的^面数如图3—3〜图3-5所示。

24

MasterCAM8.0上机指导书

图3—5切削方向^面数：I,截断面方向^面数：I

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MasierCAM8.0上机指导书

总结：％系面数:切削方向领面数*截断面方向^面数。切削方向^面数：就是切削方向是

有多少个面组成的；截断面方向^面数：就是截断面方向是有多少个面组成的。

步骤4：完成昆氏(Coons)曲面

依次选择菜单:

AnalyzePointLoft

CreateLineCoons

FileArcRuled

ModifyEilletRevolve

XformSplineSweep

DeleteCurveDraft

ScreenSyrfaceFillet

SolidsRectangleOffset

ToolpathsDraftingTrim/extend

NCutilsNextmenuNextmenu

出现如下图所示对话框:

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输入正确的^面数

切削方向^面数

线条选择顺序如下图所示:

如下图所示依次选择切削方向的第二、第三条线:

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ModeTolerance

OptionsTypeN

Partial

Reverse

Changestrt

Changeend

Unselect

步骤5：在此基础上继续完成如下图所示曲面:

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这一过程请同学自己完成，需要注意的是：有一个方向没有线，是一个点，必须在下图

所示菜单中选择Point

ModeChain

Options”Window

PartialSingle

ReverseSection

ChangestrtPoint

ChangeendSync%

UnselectLast

DoneUnselect

Done

然后把这个特征镜像就可以得到下图所示的模型了。

步骤6：在面上挖•个椭圆

依次按下列图示操作

AnalyzeTofurves

CreateToplane

ElleTosurfaces

ModifykFlatbndy

XformSplit

DeleteUntrim

ScreenRemovebndy

SfllidsFillholes

Joolpaths

NCutilsExtend

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完成后。选择要保留的部分。在图形上点击一下就会出现一个小箭头，如下图所示:

出现的箭头

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在不属于椭圆的范围内点击一下，就会完成下图所示模型

步骤7：生成功界曲线与昆氏（Coon