Mastercam軟件課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、目錄1、摘要12、mastercam概述與應(yīng)用23、工件模型的建立54、零件的制作115、心得體會(huì)19摘 要本文包含了對(duì)mastercam軟件的一個(gè)大概的總結(jié)，講述了mastercam軟件的發(fā)展，簡單的介紹了mastercam的主要功能及特色，列舉了mastercam在一些典型行業(yè)中的應(yīng)用，簡單的分析了mastercam在國內(nèi)的市場以及發(fā)展前景，突出了mastercam相對(duì)于其它繪圖軟件的優(yōu)勢(shì)。在后文中，還有一些mastercam軟件的簡單的應(yīng)用，用mastercam軟件繪制出了一個(gè)簡單的軸承頂蓋的模型，以及對(duì)其進(jìn)行了簡單的加工，在實(shí)例的制作過程中，每一個(gè)步驟都寫的盡量詳細(xì)但又不是很復(fù)雜，使每

2、個(gè)人都能輕松的理解并對(duì)mastercam軟件的加工有個(gè)基本的認(rèn)識(shí)。在文章的最后，敘述了筆者在使用mastercam中的心得體會(huì)及自己對(duì)使用過程中的小經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，也是對(duì)學(xué)習(xí)該軟件的一個(gè)總結(jié)。mastercam概述與應(yīng)用mastercam是美國cnc software inc.公司開發(fā)的基于pc平臺(tái)的cad/cam軟件。它集二維繪圖、三維實(shí)體造型、曲面設(shè)計(jì)、體素拼合、數(shù)控編程、刀具路徑摸擬及真實(shí)感摸擬等到功能于一身。它具有方便直觀的幾何造型 mastercam提供了設(shè)計(jì)零件外形所需的理想環(huán)境，其強(qiáng)大穩(wěn)定的造型功能可設(shè)計(jì)出復(fù)雜的曲線、曲面零件。 mastercam9.0以上版本還有支持中文環(huán)境，而且

3、價(jià)位適中，對(duì)廣大的中小企業(yè)來說是理想的選擇，是經(jīng)濟(jì)有效的全方位的軟件系統(tǒng)，是工業(yè)界及學(xué)校廣泛采用的cad/cam系統(tǒng)。mastercam不但具有強(qiáng)大穩(wěn)定的造型功能，可設(shè)計(jì)出復(fù)雜的曲線、曲面零件，而且具有強(qiáng)大的曲面粗加工及靈活的曲面精加工功能。其可靠刀具路徑效驗(yàn)功能使mastercam可模擬零件加工的整個(gè)過程，模擬中不但能顯示刀具和夾具，還能檢查出刀具和夾具與被加工零件的干涉、碰撞情況，真實(shí)反映加工過程中的實(shí)際情況，不愧為一優(yōu)秀的cad/cam軟件。同時(shí)mastercam對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境要求較低，使用戶無論是在造型設(shè)計(jì)、cnc銑床、cnc車床或cnc線切割等加工操作中，都能獲得最佳效果 maste

4、rcam軟件已被廣泛的應(yīng)用于通用機(jī)械、航空、船舶、軍工等行業(yè)的設(shè)計(jì)與nc加工，從80年代末起，我國就引進(jìn)了這一款著名的cad/cam軟件，為我國的制造業(yè)迅速崛起作出了巨大貢獻(xiàn)。發(fā)展歷史1984年美國cnc software inc.公司推出第一代mastercam產(chǎn)品，這一軟件就以其強(qiáng)大的加工功能聞名于世。多年來該軟件在功能上不斷更新與完善，已被工業(yè)界及學(xué)校廣泛采用。 2008年，cimdata公司對(duì)cam軟件行業(yè)的分析排名表明：mastercam銷量再次排名世界第一，是cadcam軟件行業(yè)持續(xù)11年銷量第一軟件巨頭。 mastercam后續(xù)發(fā)行的版本對(duì)三軸和多軸功能做了大幅度的提升，包括三軸

5、曲面加工和多軸刀具路徑。 2010年11月，推出mastercam x5版本。主要功能和特色mastercam具有強(qiáng)勁的曲面粗加工及靈活的曲面精加工功能。 mastercam提供了多種先進(jìn)的粗加工技術(shù)，以提高零件加工的效率和質(zhì)量。mastercam還具有豐富的曲面精加工功能，可以從中選擇最好的方法，加工最復(fù)雜的零件。mastercam的多軸加工功能，為零件的加工提供了更多的靈活性。 可靠的刀具路徑校驗(yàn)功能 mastercam可模擬零件加工的整個(gè)過程，模擬中不但能顯示刀具和夾具，還能檢查刀具和夾具與被加工零件的干涉、碰撞情況。 mastercam提供400種以上的后置處理文件以適用于各種類型的數(shù)

6、控系統(tǒng)，比如常用的fanuc系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)床的實(shí)際結(jié)構(gòu)，編制專門的后置處理文件，編譯nci文件經(jīng)后置處理后便可生成加工程序。操作特點(diǎn)使用mastercam 實(shí)現(xiàn)dnc加工, dnc（直接數(shù)控）是指用一臺(tái)計(jì)算機(jī)直接控制多臺(tái)數(shù)控機(jī)床，其技術(shù)是實(shí)現(xiàn)cad/cam的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于本工件較大，處理的數(shù)據(jù)多，所生成的程序長，數(shù)控機(jī)床的磁泡存儲(chǔ)器已不能滿足程序量的要求，這樣就必須采用dnc加工方式，利用rs-232串行接口，將計(jì)算機(jī)和數(shù)控機(jī)床連接起來。利用mastercam的communic功能進(jìn)行通訊，而不必考慮機(jī)床的內(nèi)存不足問題,經(jīng)大量的實(shí)踐，用mastercam軟件編制復(fù)雜零件的加工程序極為方便，而

7、且能對(duì)加工過程進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真，真實(shí)反映加工過程中的實(shí)際情況。業(yè)內(nèi)競爭態(tài)勢(shì)mastercam強(qiáng)項(xiàng)在數(shù)控加工，簡單易用，產(chǎn)生的nc程序簡單高效。主要競爭對(duì)手有ug nx，cimatron, delcam(powermill)，與這些軟件相比，在2d加工方面有壓倒性優(yōu)勢(shì)；曲面方面，在簡單規(guī)則類方面占優(yōu)勢(shì)；多軸曲面方面，在x3中引入了第三方的5軸多曲面加工，使其在通用數(shù)控加工中依然是王者。國內(nèi)發(fā)展前景mastercam對(duì)硬件的要求不高，在一般配置的計(jì)算機(jī)上就可以運(yùn)行，且操作靈活，界面友好，易學(xué)易用，適用于大多數(shù)用戶，能迅速地給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益。另外，mastercam相對(duì)其他同類軟件具有非常高的性價(jià)比。

8、隨著我國加工制造業(yè)的崛起，mastercam在中國的銷量，在全球的cam市場份額雄居榜首，因此對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)與加工人員來說，學(xué)習(xí)mastercam是十分必要的。市場應(yīng)用借助于mastercam軟件，用戶可以方便快捷地完成從產(chǎn)品2d/3d外形設(shè)計(jì)、cnc編程到自動(dòng)生成nc代碼的整個(gè)工作流程，因此被廣泛應(yīng)用于模具制造、模型手板、機(jī)械加工、電子、汽車和航空等行業(yè)。從80年代末起，我國就引進(jìn)了這一款著名的cad/cam軟件，為我國的制造業(yè)迅速崛起作出了巨大貢獻(xiàn)。工件模型的建立軸承頂蓋的實(shí)物設(shè)計(jì)（1）構(gòu)造構(gòu)圖平面點(diǎn)擊 創(chuàng)建一個(gè)新的繪圖文件，在狀態(tài)欄 中選取【俯視（t）（wcs）】。在狀態(tài)欄中選取【俯視圖（t

9、）（wcs）】。（2）繪制定位結(jié)構(gòu)線在狀態(tài)欄線型圖標(biāo)中設(shè)置線型為中心線。在狀態(tài)欄顏色塊 中采用默認(rèn)顏色。在狀態(tài)欄線寬圖標(biāo)中設(shè)置線寬為第一種線寬。作中心線。在草圖設(shè)計(jì)工具欄中點(diǎn)擊【繪直線】按鈕，在坐標(biāo)設(shè)置欄里分別輸入（0，50，0）、（0，-50，0），按enter鍵作直線l1，在坐標(biāo)設(shè)置欄里分別輸入（50，0，0）、（-50，0，0），按enter鍵作直線l2，如圖1所示。（3）二維草圖的繪制在狀態(tài)欄圖標(biāo)中設(shè)置線型為實(shí)線，線寬為第一線型，在狀態(tài)欄顏色塊采用默認(rèn)顏色。單擊草圖設(shè)計(jì)工具欄中的【繪矩形】按鈕，單擊，選擇l1與l2交點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，在和分別輸入長度96mm，按enter。單擊編輯工具欄中的

10、【倒圓角】按鈕，在輸入倒圓角半徑3mm，對(duì)矩形的每一條邊倒圓角，效果如圖2。圖1 中心線的繪制 圖2 二維草圖的繪制（4）實(shí)體的創(chuàng)建選擇【實(shí)體】|【擠壓】命令，打開【串連選項(xiàng)】對(duì)話窗口，選取圖2中倒圓角后的矩形，單擊【串連選項(xiàng)】對(duì)話框中的，打開【擠出實(shí)體的設(shè)置】對(duì)話框，在擠出操作中選取【建立實(shí)體】，在【距離/方向】中選取【按指定的距離延伸】，并在【延伸距離】中輸入延伸距離為5mm，擠出效果如圖3所示。圖3 創(chuàng)建底面擠出的效果在狀態(tài)欄的構(gòu)圖深度文本框中輸入構(gòu)圖深度為10。單擊草圖設(shè)計(jì)工具欄中的【繪矩形】按鈕，輸入第一個(gè)角的位置坐標(biāo)（45，45，10），按enter，輸入第二個(gè)角的位置坐標(biāo)（-45

11、，-45，10），按enter。單擊編輯工具欄中的【倒圓角】按鈕，在輸入倒圓角半徑5mm，對(duì)矩形的每一條邊倒圓角，效果如圖4。圖4 對(duì)第二個(gè)矩形倒圓角后的效果選擇【實(shí)體】|【擠壓】命令，打開【串連選項(xiàng)】對(duì)話窗口，選取圖4中倒圓角后的矩形，單擊【串連選項(xiàng)】對(duì)話框中的，打開【擠出實(shí)體的設(shè)置】對(duì)話框，在擠出操作中選取【增加凸緣】，并勾選【合并操作】，在【距離/方向】中選取【按指定的距離延伸】，并在【延伸距離】中輸入延伸距離為5mm，擠出效果如圖5所示。圖5 對(duì)第二個(gè)矩形進(jìn)行擠出后的效果在狀態(tài)欄的構(gòu)圖深度文本框中輸入構(gòu)圖深度為20。選擇【構(gòu)圖】|【畫多邊形】，在【多邊形選項(xiàng)】對(duì)話框的中輸入邊數(shù)為5，半

12、徑中輸入40mm，選擇【內(nèi)接】，在坐標(biāo)欄里輸入坐標(biāo)（0，0，20），按enter構(gòu)建如圖6中的五邊形。圖6 五邊形的繪制按圖5中擠出矩形的方法擠出五邊形，在【延伸距離】中輸入延伸距離為10mm。擠出效果圖如圖7所示。圖7 五邊形的擠出效果圖單擊草圖設(shè)計(jì)工具欄中的【繪園】按鈕，在輸入圓直徑為40mm，輸入圓心坐標(biāo)為（0，0，20），按enter。繪出的圓如圖8所示。圖8 圓的繪制效果圖選擇【實(shí)體】|【擠壓】命令，打開【串連選項(xiàng)】對(duì)話窗口，選取圖8中的圓，單擊【串連選項(xiàng)】對(duì)話框中的，打開【擠出實(shí)體的設(shè)置】對(duì)話框，在擠出操作中選取【切割實(shí)體】，并勾選【合并操作】，在【距離/方向】中選取【全部貫穿】，

13、擠出效果如圖9所示。圖9 圓的擠出效果圖在狀態(tài)欄的構(gòu)圖深度文本框中輸入構(gòu)圖深度為10。單擊草圖設(shè)計(jì)工具欄中的【繪園】按鈕，在輸入圓直徑為10mm，輸入圓心坐標(biāo)為（35，35，10），按enter。繪出的圓如圖10所示。圖10 小圓的繪制效果圖單擊圖形變換工具欄中的【鏡像】按鈕，選取圖10中的小圓，按enter鍵。以l1、l2位鏡像軸，構(gòu)建出如圖11所示的四個(gè)小圓。圖11 用鏡像創(chuàng)建出的圓選擇【實(shí)體】|【擠壓】命令，打開【串連選項(xiàng)】對(duì)話窗口，選取圖11中的四個(gè)小圓，單擊【串連選項(xiàng)】對(duì)話框中的，打開【擠出實(shí)體的設(shè)置】對(duì)話框，在擠出操作中選取【切割實(shí)體】，并勾選【合并操作】，在【距離/方向】中選取【

14、全部貫穿】，擠出效果如圖12所示。圖12 小圓擠出后的效果圖（4）完成后的三維實(shí)體模型圖13 三維實(shí)體模型零件的制作圖1 模型輪廓圖（1）工件表面加工在主菜單中選擇【機(jī)床類型】|【銑床】|【系統(tǒng)默認(rèn)】命令。在主菜單中選擇【刀具路徑】|【平面銑削刀具路徑】命令，打開【串連選項(xiàng)】對(duì)話框，選擇圖1所示p1外形曲線。單擊確定，彈出如圖2所示【刀具參數(shù)】標(biāo)簽頁，在【選取刀庫】中選擇10mm平底刀，設(shè)置【進(jìn)給率】600mm/min，【下刀速率】400mm/min，【主軸轉(zhuǎn)速】900rpm，【提刀速率】1000mm/min。圖2 平面銑削【刀具參數(shù)】在圖2中選擇【平面銑削參數(shù)】標(biāo)簽，在圖3所示標(biāo)簽頁中設(shè)置【

15、參考高度】40mm，【進(jìn)給下刀位置】35mm，【工件表面】30mm，【深度】20mm，在【分層銑深】中設(shè)置【最大切削深度】1mm，不提刀。完成對(duì)工件平面的刀具參數(shù)的設(shè)置。 圖3 平面銑削【平面銑削參數(shù)】（2）粗銑p1四邊形在主菜單中選擇【刀具路徑】|【外形銑削刀具路徑】命令，打開【串連選項(xiàng)】對(duì)話框，選擇圖1所示p1外形曲線。單擊確定，彈出如圖4所示【刀具參數(shù)】標(biāo)簽頁，在【選取刀庫】中選擇12mm平底刀，設(shè)置【進(jìn)給率】600mm/min，【下刀速率】400mm/min，【主軸轉(zhuǎn)速】1200rpm，勾選【快速提刀】。圖4 粗銑p1四邊形【刀具參數(shù)】在圖4中選擇【平面銑削參數(shù)】標(biāo)簽，在圖5所示標(biāo)簽頁

16、中設(shè)置【參考高度】40mm，【進(jìn)給下刀位置】25mm，【工件表面】20mm，【深度】0mm，【xy方向預(yù)留量】0.4mm?！酒矫娑啻毋娤鳌恐性O(shè)置【粗切次數(shù)】為1，【間距】6mm，【執(zhí)行精修的時(shí)機(jī)】選擇【最后深度】，不提刀?！痉謱鱼娚睢恐性O(shè)置【最大切削深度】1mm，不提刀。完成對(duì)工件平面的刀具參數(shù)的設(shè)置。圖5 粗銑p1四邊形【平面銑削參數(shù)】（3）粗銑p2四邊形在主菜單中選擇【刀具路徑】|【外形銑削刀具路徑】命令，打開【串連選項(xiàng)】對(duì)話框，選擇圖1所示p2外形曲線。【刀具參數(shù)】設(shè)定與“粗銑p1四邊形”中刀具參數(shù)設(shè)定相同。在【平面銑削參數(shù)】中，將【深度】設(shè)為5mm，其他設(shè)置與“粗銑p1四邊形”中設(shè)置相

17、同。（4）粗銑五邊形在主菜單中選擇【刀具路徑】|【外形銑削刀具路徑】命令，打開【串連選項(xiàng)】對(duì)話框，選擇圖1所示p3外形曲線?！镜毒邊?shù)】設(shè)定與“粗銑p1四邊形”中刀具參數(shù)設(shè)定相同。在【平面銑削參數(shù)】中，將【深度】設(shè)為10mm，在【平面多次銑削】中將【粗切次數(shù)】設(shè)為4，其他設(shè)置與“粗銑p1四邊形”中設(shè)置相同。（5）粗銑大孔在主菜單中選擇【刀具路徑】|【挖槽刀具路徑】命令，打開【串連選項(xiàng)】對(duì)話框，選擇圖1所示p4外形曲線?！镜毒邊?shù)】設(shè)定與“粗銑p1四邊形”中刀具參數(shù)設(shè)定相同?！?d挖槽參數(shù)】中，設(shè)置【參考高度】40mm，【進(jìn)給下刀位置】25mm，【工件表面】20mm，【深度】0mm，【加工方向】

18、為逆銑，【xy方向預(yù)留量】0.4mm，在【分層銑深】中，【最大粗切深度】0.5mm，不提刀。設(shè)置如圖6所示。圖6 粗銑大孔【2d挖槽參數(shù)】【粗切/精修的參數(shù)】中選擇【切削方式】為【平行環(huán)切】，【切削間距】50%，勾選【刀具路徑最佳化】和【由內(nèi)而外環(huán)切】，去勾選【精修】。設(shè)置如圖7。圖7 粗銑大孔【2d挖槽參數(shù)】（6）打四個(gè)小孔的中心孔單擊，自動(dòng)捕捉每個(gè)小圓p5的中心，在每個(gè)小圓的中心打上點(diǎn)。在主菜單中選擇【刀具路徑】|【鉆孔刀具路徑】命令，打開【選取鉆孔的點(diǎn)】對(duì)話框，窗選每個(gè)小圓，如圖8所示。點(diǎn)擊【排序】選取圖9中的第6種方式圖8 【選取鉆孔的點(diǎn)】對(duì)話框圖9 排序方式的選取單擊確定，打開如圖10的【簡單鉆孔】對(duì)話框，在【刀具參數(shù)】中選取直徑為10mm的中心鉆，設(shè)置【進(jìn)給率】為200mm，【主軸轉(zhuǎn)速】為4000r/min。在【simple drill-no peck】中，設(shè)置【提刀】為20mm，【工件表面】為10mm，【深度】為-4mm，設(shè)置如圖11。完成對(duì)刀具路徑的設(shè)置。圖10 簡單鉆孔【刀具參數(shù)】圖11 簡單鉆孔【simple drill-no peck】（7）模擬并驗(yàn)證刀具路徑全選6步刀具路徑，單擊操作管理器中的【刀具路徑驗(yàn)證】按鈕，驗(yàn)證刀具路徑。單擊【驗(yàn)證】選卡中的【參數(shù)設(shè)定】按鈕，在如圖12所示的【驗(yàn)證選項(xiàng)】對(duì)話框中，設(shè)置【形狀】為【立方