吹风机型芯三维造型及数控仿真加工

吹风机型芯三维造型及

数控仿真加工

摘要：以吹风机型芯为探讨对象，通过应用masterCAM对模具的造型与编程，给

mastercam运用者供应一些较为简洁、快速的编程方法，同时给出了在实际加工中的对刀技

巧。通过本次仿真加工，达到了初步了解驾驭数控编程技术的目的。

关键词：Mastercam;数控编程；仿真加工

Blowingmachinecore3dmodellingandnumericalcontrol

simulationprocessing

Electronicinformationengineeringclass101zhouchao

Abstract：Inblowingmachinecoreastheresearchobject,byusingmasterCAMformold

modellingandprogramming,tothemasterCAMusersprovidesomeprogrammingis

simpleandrapidmethod,atthesametimegivesintheactualprocessingofknifeskills.

Throughthesimulationprocessing,toachievethepurposeofthepreliminary

understandingtomasterCNCprogrammingtechnology.

Keywords：Keywords:Mastercam;CNCprogramming;Thesimulationprocess

书目

l.lMasterCAM概述3

2.1进入加工环境4

2.2设置工件4

2.3粗加工挖槽5

2.4粗加工等高外形7

2.5精加工等高外形10

2.6精加工浅平面12

2.7曲面粗加工挖槽14

2.8精加工交线清角17

2.9生成加工NC代码20

3.1结束语22

4.1参考书籍22

1.1MasterCAM概述

MasterCAM是美国CNCSoftwareInc公司开发的一款功能很强的CAD/CAM软件，它集

成了二维绘图、三维实体、曲面设计、数控编程、刀具路径模拟等功能，可实现产品的几何

设计到加工制造的CAD/CAM一体化，是目前世界上应用最广泛的CAD/CAM软件之一。在数控

铳削加工中常常会遇见零件的曲面加工，MasterCAM针对困难的曲面外形，供应了许多种曲

面加工方式。它将CAI）和CAM这两大功能综合在一起，是我国目前非常流行的CAIJ/CAM

系统软件。它有以下特点：（DMastrcam除了可产生NC程序外，本身也是具有CAD功能

（2D、3D图形page1设计、尺寸标注、图形阴影处理等功能）可干脆在系统上制图并转

换成NC加工程序，也可将用其他绘图软件绘好的图形，经由一些标准的或特定的转换文

件如DXF文件CADL文佗及IGES文件等转换到Mastream中，再生成数控加工程序。

⑵Mastercam能预先依据运用者的定义的刀具、进给率、转速等，模拟刀具路径和计算加

工时间，也可以从NC加工程序（NC代码）转换成刀具路径图。（3）Mastercam是一套一

图形驱动的软件，应用广泛，操作便利，而且它能同时供应适合目前国际上通用的各种数控

系统的后置.处理程序（NC代码）。如FANUC、MELADS.AGIE.HITACHI等数控系统。⑷

Mastercam系统设有刀具库及材料库，能依据被加工工件材料及刀具规格尺寸自动确定进给

率、转速等加工参数。Mastercam具有便利直观的几何造型，并供应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困难的曲线、曲面零件，而且具有强劲的曲

面粗加工及敏捷的曲面精加工功能。Mastercam供应了多种先进的粗加工技术，以提高零

件加工的效率和质量。Mestercam还具有丰富的曲面精加工功能，可以从中选择最好的方

法，加工最困难的零件。Mastercam的多轴加工功能，为零件的加工供应了更多的敏捷性。

Mastercam拥有车削、铳削、钻削、线切割等多种加工模块，允许用通过视察刀具运动来图

形化地编辑和修改刀具路径。

近几年，随着计算机和数控技术的飞速发展，CAD/CAM已广泛应用于航空航天、汽车、

机械和模具制造等行业。特殊是CAM数控加工技术的普遍运用，极大地提高了产品质量和生

产效二维刀具路径中的外形铳削和挖槽加工奇妙结合，可便利地实现文字的铳刻功能。数控

加工经验了半个世纪的发展已成为目前制造领域中的先进制造技术。其最大特点是可极大地

提高加工精度，保证加工质量。传统的加工依靠「操作人员的娴熟程度，数控加工则取决于

数控程序。化模具行业，数控技术的运用尤为重要。MasterCAM软件可精确设计出二维和二

维模型，并通过设置刀具路径及相关参数生成数控机床加工程序。文字雕刻常用于零件表面

上雕刻文本，是其典型应用之一，其他图案或文字铳刻也可参照此方法，以满意数控加工的

须要。

MasterCAM软件能便利的建立零件的几何模型，快速自动生成数控代码，缩短编程人员

的编程时间，大大提高程序的正确性和平安性。同时，运用该软件还可以省去手工编程的试

切过程，降低了生产成本，提高工作效率。因此它在模具制造业中的应用会越来越广泛。

2.1进入加工环境

本仿真加工通过对一个吹风机模具型芯的加工，让读者熟识运用MasterCAMX4加工模

块来完成困难零件的数控编程。下面结合曲面加工的各种方法来加工吹风机型芯，其造型以

及数控加工过程如下：

1.打开原始模型。选择卜拉菜单文件F-打开文件0吩附，系统弹出“打开”对话框。在文

件类型T下拉列表中选择IGES文件(*.IGS;*.IGES)选项，在“查找范围”下拉列表中学则文

件书目D:\mcx4.I\work\chl0\chl0.01,然后在中间的文本列表框选择

MICR0-0VEN_SWITCIl_M0LD.IGS,单击确定，系统打开模型进入MASTERCAUX4的建模环境。

2.转换文件类型。选拦下拉菜单文件F-保存S吩呐，系统弹出“另存为”对话框，接受

系统默认的文件名MICRO-OVEN_SWITCH_MOLD.MCX,单击确定按钮完成文件类型的转换。

3.进入加工环境。选择下拉菜单机床类型铳床一默认吩咐，系统进入加工环境，此时零

件模型如图1.1.2所示。

图2.1.1零件模型

2.2设置工件

1.在“操作管理”中单击属性节点钱的“+”号，将该节点绽开，然后单击材料设置节点，

系统弹出“机器群主属性”对话框。

2.设置工件的形态。在“机器群主属性”对话框的形态区域选中立方体单选框。

3.设置工件的尺寸。在“机器群主属性”对话框中单击边界盒按钮，系统弹出“边界盒

选项”对话框，接受系统默认的参数设置，单击确定按钮，返回至“属性”对话框。

4.单击“机器群主属性”对话框中的确定按钮，完成工件的设置。此时零件如图1.1.2

所示，从图中可以视察到零件的边缘多了红色的双点画线，点画线围城的图形即为工件。

图2.1.2显示工f匕

2.3粗加工挖槽

1.绘制切削范围。绘制图1.L3所示的切削范围（以俯视图为方位绘制大致形态即可）。

2.选择下拉菜单刀具路径T一曲面粗加工R-粗加工挖槽加工K吩咐，系统弹出“输入新NC名

称”对话框，采纳系统默认的NC名称，单击确定按钮，完成NC名称的设置。

3.设置加工区域。

（1）设置加工面。在图形区中选取图1.1.4所示的面（共11（）个面），然后按Enter键，

系统弹出“刀具路径的曲面选取”对话框。

（2）设置加工边界。在边界范围区域单击箭头按钮，系统弹出“串联选项”对话框。在

图形区中选取图1.1.3中所绘制的边线，单击确定按钮，系统返回至“刀具路径的曲面选取”

对话框。

（3）单击确定按钮，完成加工区域的设置，同时系统弹出“曲面加工挖槽”对话框。

令

图2.1.3绘制切削范围图2.1.4设置加工面

4.确定刀具类型。在“曲面加工挖槽”对话框中，单击刀具过流按钮，系统弹出“刀具过

滤设置对话框，单击刀具类型区域中的全关按钮后，在刀具类型按钮群中单击（圆鼻刀）按

钮，然后单击确定按钮，关闭“刀具过滤设置”对话框，系统返回至“曲面粗加工挖槽”对

话框。

5.选择刀具。在“曲面粗加工挖槽”对话框中，单击选择库中的刀具按钮，系统弹出“选

择刀具”对话框，在该对话框的列表框中选择图1.1.5所示的刀具。单击确定按钮，关闭“选

择刀具”对话框，系统返回至“曲面粗加工挖槽”对话框。

SJ57JR-C:\U^r5\PuNic\Document$\sharedfTKamx5\MILL\TOOLS\MHL.MM.TOOLS-5

CMhtr八P3L.\HLL_W!T001S-5

，启用刀具过走

irwg数，/

rvinrim

图2.1.5“选择刀具”对话框

6.设置刀具参数。

（1）完成上步操作后，在“曲面相加工挖槽”对话框的刀具路径参数诜项卡的列表框中显

示出上一步选择的刀具，双击该刀具，系统弹出“定义刀具-机床群组最小1”的对话框。

(2)设置刀具好。在“定义刀具-机床群组最小1”对话框中的刀具号码文本框中，将原

有的数据改为1。

(3)设置刀具的加工参数。单击“定义刀具-机床群组最小1”对话框的参数选项卡，在

下刀速率文本框中输入值1200.0,在提刀速率文本框中输入值1200.0,在主轴转速文本框输入

值1200.0

(4)设置冷却方式。在参数选项卡中单击Coolant…按钮，系统弹出“Coolant…”对话框，

在Flood(切削液)下拉列表中选择On选项，单击该对话框的确定按钮，关闭“Coolart」'

对话框。

7.单击“定义刀具-机床群组最小1”对话框中的确定按钮，完成刀具的设置，系统返回

至“曲面粗加工挖槽”对话框。

8.设置曲面加工参数。在“曲面粗加工挖槽”对话框中单击曲面加工参数选项卡，设置图

1.1.6所示的参数.

图2.1.6”曲面加工参数”选项卡

9.设置粗加工参数选项卡。在“曲面粗加工挖槽”对话框中单击粗加工参数选项卡，设置

图1.1.7所示的参数。

图2.1.7“粗加工参数”选项卡

10.设置挖槽参数。在“胜面粗加工挖槽”对话框中单击挖槽参数选项艮设置图1.1.8所示

的参数。

affleaaleH

图2.1.8“挖槽参数”选项卡

11.单击”曲面粗加工挖槽”对话框中的确定按钮，完成加T.参数的设置，此时系统将自动

生成图1.1.9所示的刀具路径。

图2.1.9刀具路径

2.4粗加工等高外形

L选择下拉菜单刀具路径T-*曲面粗加工Rf粗加工等高外形加工C吩咐。

2.设置加工区域。在图形区中选取图1.1.10所示的面（共109个）然后按ENTER键，系

统弹出“刀具路径的曲面选取”对话框。单击确定按钮，完成加工区域的设置，同时系统弹

出“曲面粗加工等高外形”对话框。

3.确定刀具类型。。在“曲面粗加工等高外形”对话框中，单击刀具过滤按钮，系统弹出

“刀具过滤设置”对话框，单击刀具类型区域中的全关按钮后在刀具类型按钮群中单击:圆鼻

刀）按钮，然后单击确定按钮，关闭“刀具过滤设置”对话框，系统返回至“曲面粗加工等

高外形”对话框。

图2.1.10设置加工面

4.选择刀具。在“曲面粗加工等高外形”对话框中，单击选择库中的刀具按钮，系统弹出

“选择刀具”对话框，在该对话框的列表框中选择图1.1.11所示的刀具。单击确定按钮，

关闭“选择刀具”对话框，系统返回至“曲面粗加工等高外形”对话框。

透译刀E-G\U$er$\Publk\Document5\$harcdmcamx5\MILL\TOOLS\MIll_MM.TOOLS-5

UXUsersKTubl..\IULL_EIUUU＞一＞

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图2.1.11“选择刀具”对话框

5.设置刀具参数。

（1）完成上步操作后，在“曲面粗加工等高外形”对话框的刀具路径参数选项卡的列表框

中显示出上一步选择的刀具，双击该刀具，系统弹出''定义刀具-机床群组最小1”对话框。

（2）设置道具好。在“定义刀具-机床群组最小1”对话框中的刀具号码文本框中，将原

有的数值改为2。

（3）设置刀具的加工参数。单击“定义刀具-机床群组最小1”对话框中的参数选项卡，

在进给率文本框中输入值3.2,在下刀速率文本框中输入值200.0,在提刀速率文本框中输入值

500.0,在主轴转速文本框输入值800.0。

（4）设置冷却方式。在参数选项卡中单击Coolant…按钮，系统弹出“Coolant…”对话

框，在Flood（切削液）下拉列表中选择On选项，单击该对话框的确定按钮，关闭“Coolanl…”

对话框。

6.单击“定义刀具-机床群组最小1”对话框中的确定按钮，完成刀具的设置，系统返

回至“曲面粗加工等高外形”对话框。

7.设置曲面加工参数。在“曲面粗加工等高外形”对话框中单击曲面加工参数选项卡,

设置图LL12所示的参数，然后选中进/退刀向量D复选电，并单击进/退刀向量D按钮，此时

系统弹出“方向对话框”，在该对话框的进刀引线长度文本框中输入值1.0,然后单击退刀

向量区域的向量V按钮，在系统弹出“向量”对话框的Y方向文本框中输入100.0,在Z方向

文本框中输入0.0,单击确定按钮；然后在“方向”对话框中单击确定按钮。

图2.1.12”曲面加工参数”选项卡

8.设置等高外形粗加工参数。在“曲面粗加工等高外形”对话框中单击等高外形粗加工参数

选项卡，设置图1.1.13所示的参数。

图2.1.13“等高外形粗加工参数”选项卡

9.单击“曲面粗加工等高外形”对话框中的确定按钮，完成加工参数的设置，此时系统将

自动生成图1.1.14所示的刀具路径。

图2.1.14刀具路径

2.5精加工等高外形

1.选择下拉菜单刀具路径T-曲面精加工一精加工等高外形C吩咐。

2.设置加工区域。在图形去选取图1.1.15所示的面（共109个），安ENTER键，系统弹

出“刀具路径的曲面选取”对话框。单击确定按钮，完成加工区域的设置，同时系统弹出“曲

面精加工等高外形”对话框。

图2.1.15设置加工面

3.确定刀具类型。在“曲面精加工等高外形”对话框口，单击刀具过滤按钮，系统弹出“刀

具过滤设置”对话框，单击刀具类型区域中的全关按钮后，在刀具类型按钮群中单击（圆鼻刀）

按钮，然后单击确定按钮，关闭“刀具过滤设置对话框，系统返回至“曲面精加工等高外

形”对话框。

4.选择刀具。在“曲面精加工等高外形”对话框中，单击选择库中的刀具按钮，系统弹出

“选择刀具”对话框，在该对话框的列表框中选择图1.1.16所示的刀具。单击确定按钮，

关闭“诜择刀具”对话框，系统返回至“曲面精加工等品外形”对话框。

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图2.1.16“选择刀具”对话框

5.设置刀具参数。

（1）完成上述步骤后，在“曲面精加工等高外形”对话框的刀具路径参数选项卡的列表

框中显示出上一步选择的刀具，双击该刀具，系统弹出“定义刀具”对话框。

（2）设置刀具号。在“定义刀具-机床群组最小1”对话框中的刀具号码文本框中，将原

有的数值改为3.

（3）设置刀具的加工参数。单击“定义刀具机床群组最小1”对话框的参数选项卡，在

进给率文本框中输入值2.0,在下刀速率文本框中输入值1200.0,在提刀速率文本框中输入值

1200.0,在主轴转速文本框输入值1500.0。

（4）设置冷却方式。在参数选项卡中单击Coolant…次钮，系统弹出“Coolant…”对话

框，在Flood（切削液）下拉列表中选择On选项，单击该对话框的确定按钮，关闭“Coolant…”

对话框。

6.单击“定义刀具-机床群组最小1”对话框中的确定按钮，完成刀具的设置，系统返

回至“曲面精加工等高外形”对话框。

7.设置曲面加工参数选项卡。在“曲面粗加工等高外形”对话框中单击曲面加工参数选

项卡，设置图1.1.17所示的参数，然后选中进/退刀向量D复选框，并单击进/退刀向量D按钮，

此时系统弹出“方向”对话框，在该对话框的进刀引线长度文本框和退刀引线长度文本框中输

入值1.0,在“方向”对话框中单击确定按钮。

图2.1.17“曲面加工参数”选项卡

8.设置等高外形精加工参数选项卡。在“曲面精加工等高外形”对话框中单击等高外形

精加工参数选项卡，设置如图1.1.18所剩余的参数。

图2.1.18“等高外形精加工参数”选项卡

9.单击“曲面精加工等高外形”对话框中的确定按钮，完成加工参数的设置，此时系统

将自动生成图1.1.19所示的刀具路径。

图2.1.19刀具路径

2.6精加工浅平面

1.选择下拉菜单刀具路径T-曲面精加工F-精加工浅平面加工S吩咐。

2.设置加工区域。在图形去选取图1.1.20所示的两个曲面，然后按ENTER键，系统弹出

“刀具路径的曲面选取”对话框。单击确定按钮完成加工区域的设置，同时系统弹出“曲面

精加工浅平面”对话框。

图2.1.20选取加工面

3.确定刀具类型。在“曲面精加工浅平面”对话框中，单击刀具过滤按钮，系统弹出“刀

具过滤设置”对话框，单击刀具类型区域中的全关按钮后，在刀具类型按钮群中单击（圆鼻刀）

按钮，然后单击确定按钮，关闭“刀具过滤设置”对话框，系统返回至“曲面精加工浅平面”

对话框。

4.选择刀具。在“曲面精加工等高外形”对话框中，单击选择库中的刀具按钮，系统弹出

图1.1.21所示的“选择刀具”对话框，在该对话框的列表框中选择图1.1.21所示的刀具。

单击确定按钮，关闭“选择刀具”对话框，系统返回至“曲面精加工浅平面”对话框。

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图2.1.21“选择刀具”对话框

5.设置刀具相关参数，

（1）在“曲面精加工浅平面”对话框的刀具路径参数选项卡的列表框中显示出上一步选

择的刀具，双击该刀具，系统弹出“定义刀具-机床群组最小1”对话框。

（2）设置刀具号。在“定义刀具-机床群组最小1”对话框中的刀具号码文本框中，将原

有的数值改为4.

（3）设置刀具的加工参数。单击“定义刀具-机床群组最小1”对话框的参数选项卡，在

下刀速率文本框中输入值1000.0,在提刀速率文本框中输入值1000.0,在主轴转速文本框输入

值1000.Oo

（4）设置冷却方式。在参数选项卡中单击Coolant…按钮，系统弹出“Coolant…”对话

框，在Flood（切削液）下拉列表中选择On选项，单击该对话框的确定按钮，关闭“Coolant…”

对话框。

（5）.单击“定义刀具-机床群组最小1”对话框中的确定按钮，完成刀具的设置。

6.设置曲面加工参数选项卡。在''曲面粗加工浅平面”对话框中单击曲面加工参数选项

卡，设置图1.1.22所示的参数。

图2.1.22“曲面加工参数”选项卡

7.设置浅平面精加工参数。在“曲面精加工浅平面”对话框中单击浅平面精加工参数选项

卡，在浅平面精加工参数选项卡的最大切削间距文本框中输入值0.2,在到倾斜角度文本输入框

中输入值20.0。

8.单击“曲面精加工浅平面”对话框中的确定按钮，同时在图形区生成图1.1.23所示

的刀具轨迹。

图2.1.23刀具路径

2.7曲面粗加工挖槽

1.诜择下拉菜单刀具路径T一曲面精加工R-*粗加工挖槽加工K吩咐。

2.设置加工区域。在图形去选取图1.1.24所示的面（共110个），按ENTER键，系统弹

出“刀具路径的曲面选取”对话框。在边界范围区域中单击箭头按钮，系统弹出“串联选项”。

在图形区中选取前面所绘制的方框，单击确定按钮完成切削范围的设置；单击确定按钮，完

成加工区域的设置，同时系统弹出“曲面粗加工挖槽”对话框。

图2.1.24设置加工面

3.选择刀具。在“曲面粗加工挖槽”对话框中，选择图1.L25所示的刀具。

图2.1.25“选择刀具”对话框

4.设置曲面加工参数。在“曲面粗加工挖槽”对话框中单击曲面加工参数选项卡，设置

图1.1.26所示的参数。

曲位粗加工挖槽

图2.1.26“曲面加工参数”选项卡

5.设置粗加工参数在“曲面粗加工挖槽”对话框中单击粗加工参数选项卡，设置图1.1.27

所示的参数。

图2.1.27“粗加工参数”选项卡

6.设置挖槽参数选项巳在“曲面粗加工挖槽”对话框中单击挖槽参数选项卡，设置图

1.1.28所示的参数

图2.1.28“挖槽参数”选项卡

7.单击“曲面粗加工挖槽”对话框中的确定按钮，完成加工参数的设置，此时系统将自

动生成图1.1.29所示的刀具路径。

图2.1.29刀具路径

2.8精加工交线清角

1.选择下拉菜单刀具路径T一曲面精加工F-精加工交线清角加工E吩咐。

2.设置加工区域。在图形去选取图1.1.30所示的面（共110个）,按ENTER键，系统弹

出“刀具路径的曲面选取”对话框。单击确定按钮，完成加工区域的设置，同时系统弹出“曲

面精加工交线清角”对话框。

图2.1.30设置加工面

3.选择刀具。在“曲面精加工交线清角”对话框中，取消选中刀具过滤按钮前的更选框,

选择图1.1.31所示的刀具。

图2.1.31“刀具路径参数”选项卡

4.设置“曲面加工参数”选项卡。在“曲面粗加工挖槽精加工交线清角”对话框中单击

曲面加工参数选项卡，设置图1.1.32所示的参数。

图2.1.32“曲面加工参数”选项卡

5.设置交线清角精加工参数。在“曲面精加工交线清角”对话框中单击交线清角精加工参

数选项卡，取消选中限定深度D按钮前的复选框，其他参数采纳系统默认的参数设置。

6.单击“曲面精加工交线清角”对话框中的确定按钮，完成加工参数的设置，此时系统

将自动生成图1.1.33所示的刀具路径。

图2.1.33刀具路径

7.实体切削验证。

（1）在［刀具路径选项卡中单击〃按钮，然后单击“验证已选择的操作”按钮■,

系统弹出“验证”对话框。

（2）在“验证”对话框中单击W按钮。系统将起先进行实体切削仿真，结果如图1.1.33

所示。

图2.1.34仿真效果图

8.保存模型、选择下拉菜单文咛⑹一保存S吩咐，保存模型。

2.9生成加工NC代码

在模拟加工确认无误后，利用Mastereamx5的Post后处理功能，在I刀具路径选项卡

中单击G1按钮自动生成加工的该模型所须要的NC代码。