学位论文-—三维曲面的绘制与刀具路径mastercam课程设计.doc

西安航空职业技术学院
Mastercam实训报告

科目： Mastercam实训
专业： 机电一体化

西安航空职业技术学院
2012年 11月 01 日

西安航空职业技术学院
数控编程实训任务书

题目： 三维曲面的绘制与刀具路径

设计内容：
1、Mastercam界面的学习与熟悉及CAD的介绍
2、完成三维线型框架及曲面绘制
3、CAM的参数设置
4、生成G代码
技术条件或要求
培养学生具有数控机床操作、编程能力，选取典型零件，要求学生根据零件图进维线型框架及曲面绘制与CAM参数的设置及生成G代码并进行相关专业知识及计算机相关软件的熟悉，按要求完成设计说明书一份。

指导教师签名： 教研室主任签名：

发题日期： 2012年10月24日
完成日期： 2012年11月01日

前言

Mastercam是美国CNC软件公司开发的CAD/CAM一体化软件，它集二维绘图，三维实体，曲面设计，数控编程，刀具路径模拟及真实感模拟等功能于一身，且对系统运行环境要求较底，可以使用户在产品设计，工程图绘制，2~5坐标的镗铣加工，车削加工，2~4坐标的切割加工以及钣金下料等加工操作中都能获得最佳效果。Mastercam自诞生以来，因其基于PC平台，支持中文环境，并且价格适中，被广泛应用于众多的企业中。
它是一个大众化、人性化的软件，它的CAM应用使用非常方便、快捷、安全，这使得它使用覆盖面及广。三维刀具路径的内容接近实际加工，并且可以直接应用到数控实训中。

目录
第一章MASTERCAM 的介绍 1
1.Mastercam 的启动 1
2.Mastercam的设置 1
3.有关CAD的介绍 1
第二章三维曲面的绘制 2
1操作步骤： 2
第三章三维加工 10
第四章生成G代码 18
结束语 24
谢 辞 25

1.Mastercam 的介绍

1.1Mastercam 的启动
当计算机已装好Mastercam时，可以通过双击桌面上的图标启动Mastercam,也可以选择【开始】|【所有程序】来启动Mastercam.

1.2.Mastercam的设置
Mastercam软件自身有一个内定的系统配置参数，用户可以根据自身的需要和实际情况来更改某些参数，以满足实际使用的需要。选择菜单栏中的【设置】|【系统规划】命令，再选择相应的设置即可。它包括启动/退出设置、颜色设置、屏幕显示设置、文件管理设置、公差设置、转换设置、串连设置、着色设置、实体设置、打印设置、CAD设置、尺寸标注设置、NC加工参数的设置。
1.3.有关CAD的介绍
它主要指绘制零件的图形与其编辑。其中图形的绘制指令主要包括点、直线、圆弧、矩形、多边形、倒角（倒圆角和倒直角）、文字和尺寸等，图形的编辑指令包括修整、转换和删除等。

2.三维曲面的绘制

2.1操作步骤：
2.11在俯视构图面绘制一个圆，并将它六等分
（1） 单击顶部工具栏中的【俯视构图面】按钮，设定深度Z为0。
（2） 单击顶部工具栏中的【圆弧】按钮，在系统弹出圆弧工具条中输入圆弧半径50，提示输入圆心点，单击按钮
（3） 单击顶部工具栏中的【绘制剖切点】按钮，画图素等分点：提示选取一图素，选取上一步骤生成的圆，输入数量或间距，在工具条中输入点数为6
如图所示
2.12在俯视图上绘制出五段圆弧
（1）单击顶部工具栏中【两点画弧】按钮，系统提示输入第一点，捕捉端点1，系统提示输入第二点，捕捉端点2，输入半径30，提示选择任意圆弧，选取从上往下数【第二个圆弧】，单击【应用】按钮。然后依次选取2、3,3、4,4、5,5、1点绘制其他的四段圆弧。

如图所示

如图所示

如图所示
（2）在状态栏中单击“平面”，选择“按图形定面”。选定第8步绘制的直线和第9步绘制的直线。出现“选择视角”对话框，单击，出现“新建视角”对话框单击。

2.13在前视构图上绘制直线和圆弧
（1） 单击顶部工具栏中【前视构图面】按钮，设定深度Z为0。
（2） 单击顶部工具栏中【绘制任意线】按钮，指定第一个端点，捕捉圆的圆心于点1，指定第二个端点，输入线长为65，角度为90°，单击按钮。

（3） 单击顶部工具栏中【两点画弧】按钮，系统提示输入第一点，捕捉端点2；系统提示输入第二点，捕捉端点3；输入半径150，提示选择任意圆弧，选取从上往下数【第一个圆弧】，单击按钮。

如图所示

2.14在俯视构图面上用旋转命令复制其他四个圆弧
（1） 单击顶部工具栏中【俯视构图面】按钮
（2） 单击工具栏中的【旋转】按钮，提示选择要选择的图素，选取圆弧于点4，按回车键，在【旋转】对话框设置参数，处理方式为【复制】，次数为四次，旋转角度为72°，单击按钮。

（3） 调用【修剪】功能，选择“删除”模式。删除多余线段。效果如图

2.15生成网状曲面
（1） 单击顶部工具栏【网状曲面】按钮，系统弹出【转换参数】对话框，单击【部分串连】按钮以及选中【等待】复选框，然后依次选取下面五段圆弧于点1至点5，将五段圆弧连接成一个串连图素，单击【应用】按钮。

（2） 单击【转换参数】对话框中的【单体】按钮，选取圆弧于点6至点10；单击【转换参数】对话框中的【确定】按钮。系统弹出警告对话框，由于该警告不影响结果，单击按钮即可。

3三维加工

3.1CAM参数的设置
3.11设定构图面为俯视
单击顶部工具栏中的【俯视构图】按钮。

3.12启动曲面粗加工放射状加工功能
（1） 选择【机床类型】|【铣床】|【默认】命令。

（2） 选择【刀具路径】|【曲面粗加工】|【粗加工放射状】命令，系统弹出【输入新NC名称】对话框，输入名称“曲面放射状粗加工”，单击按钮。

（3） 系统弹出【选取工件的形状】对话框，选中【凸】单选按钮，单击按钮。选择要加工的曲面，按回车键选取。
（4） 系统弹出【刀具路径的曲面选取】对话框，单击【选取放射中心点】选项组中的选取按钮，选取其顶点作为放射中心点。单击【串边选项】对话框中的按钮，结束选取。

（5）从刀具库中选取刀具
系统弹出【曲面粗加工粗放射状】对话框，单击【选择库中刀具】按钮，系统弹出【选择刀具】对话框，通过对话框中右边的滑块来查找所需要刀具，选择直径为10牛鼻刀，刀角半径为2，单击按钮。

（6）定义刀具参数
在【曲面粗加工放射状】对话框中的【刀具路径参数】选项卡中设置【进给率】为800，【主轴转速】为1700，【进刀速率】为300，【提刀速率】为1500，同时选中【快速提刀】复选框。

（7）定义曲面加工参数
在【曲面加工参数】选项卡中设置【参数高度】为20，【进给下刀位置】为3，【加工面预留量】为0.3。

（8） 设置曲面粗加工放射状参数
切换到【放射状粗加工参数】选项卡，设置曲面粗加工放射状参数。单击按钮。

(6)设置工件毛坯材料并进行实体验证
.
3.13选择精加工

刀具选择直径为4的圆鼻刀
参数设置如下图

工件毛坯材料的设置
毛坯尺寸：

模拟加工

实体模型

后置处理，生成G代码

20

%0000
N100 G0 Z3.197
N102 Z20.
N104 X-60.356 Y-21.968
N106 Z4.197
N108 G1 Z1.195 F300.
N110 X-60.847 Y-22.146 Z.197 F800.
N112 X-61.444 Y-22.364
N114 G0 Z3.197
N116 Z20.
N118 X-51.323 Y-29.632
N120 Z4.197
N122 G1 Z1.195 F300.
N124 X-51.61 Y-29.797 Z.51 F800.
N126 X-51.743 Y-29.874 Z.197
N128 X-52.306 Y-30.199
N130 G0 Z3.197
N132 Z20.
N134 X-44.475 Y-37.319
N136 Z4.197
N138 G1 Z1.195 F300.
N140 X-44.845 Y-37.629 Z.197 F800.
N142 X-45.339 Y-38.044
N144 G0 Z3.197
N146 Z20.
N148 X-40.759 Y-48.575
N150 Z4.197
N152 G1 Z1.195 F300.
N154 X-41.087 Y-48.966 Z.197 F800.
N156 X-41.497 Y-49.455
N158 G0 Z3.197
N160 Z20.
N162 X-33.425 Y-57.894
N164 Z4.197
N166 G1 Z1.195 F300.
N168 X-33.623 Y-58.237 Z.441 F800.
N170 X-33.687 Y-58.347 Z.197
N172 X-33.997 Y-58.885
N174 G0 Z3.197
N176 Z20.
N178 X-23.378 Y-64.231
N180 Z4.197

结束语

通过一周的Mastercam编程的实训，我学到了Mastercam的基本知识，主要是关于三维线型框架的曲面绘制，CAM参数的设置，刀具路径以及生成G代码，通过查阅相关的参考文献，进一步的改进了我的课程设计，最后加工出来实体图。
整个过程，非常的感谢王老师的辛勤指导，还有同学们的热情好动，互相帮助，让我学到了很多关于，加强自己的动手操作能力。
由于知识有限，难免存在不当的地方希望王老师给予更多的建议，总之这次的课程设计让我受益匪浅！

谢 辞

在短暂的一周的Mastercam实训的过程中，我的课程设计能够按时完成，首先我要感谢王老师对我认真与耐心地讲解以及同学们不厌其烦的帮助。这次实训使我们学到了许多在课堂上学不到的东西，更好的抓住了细节，使我们的知识结构更加完善。让我们也明白了以后无论是学习还是做任何事情都要注重细节，要不然的话，后果不堪设想。
在这一星期内，我完成了老师要求的内容，再次感谢王老师的辛勤教导，谢谢你老师，你辛苦了！

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