基于MASTECAM对三维空间曲面进行NC编程.docx

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基于MASTECAM对三维空间曲面进行NC编程

2012-2013学年1学期研究生课程考核

（读书报告、研究报告）

考核科目：

数字化集成制造技术

学生所在院（系）：

机电工程学院

学生所在学科：

机械制造及其自动化

姓名：

杜仲

学号：

1102210066

题目：

基于MASTECAM对三维空间曲面进行NC编程

MasterCAM是美国CNCsoftware公司推出基于pc机平台的CAD\CAM一体化软件，由于卓越的设计及加工功能，在世界上拥有众多的忠实用户，被广泛地用于机械、电子、航空等领域。

目前在我国制造业及教育业界，MasterCAM由于其出色的表现，有着极为广阔的应用前景。

MasterCAM系统包括有设计（CAD）和加工（CAM）两大部分，其中设计（CAD）部分主要是由Design模块实现，它具有完整的曲线曲面功能，不仅可以设计和编程二维、三维空间曲面，还可以生成方程曲面；采用NURBS.PARAMETERICS等数学模型，可以以多种方法生成曲面，并具有丰富的曲面编辑功能。

加工（CAM）部分主要由Mill、Lathe和Wire三大模块来实现的，并且各个模块本身都包含有完整的设计（CAD）系统，其中Mill模块可以用来生成铣削加工刀具路径，并可进行外形铣削、型腔加工、钻孔加工、平面加工、曲面加工、以及多轴加工等的模拟；Lathe模块可以用来生成车削加工刀具路径，并可进行粗\精车、切槽以及车螺纹的加工模拟；Wire模块用来生成线切割激光加工路径，从而能高效地编制出任何线切割加工程序，可进行2-4轴上下异型加工模拟，并支持各种CNC控制器。

2绘图

2.1新建文档

（1）打开MasterCAMX,新建一个文档，将其命名为‘文档1’。

如下图所示：

（2）在状态栏中将“构图面”和“屏幕视角”都设置为“前视图”将线形修改为点划线。

（3）在工作条件下，单击【水平线】按钮，绘制一条直线，并在工作中输入0，也就是建立X、Y轴，如图所示：

（4）将线形改成实线。

（5）调用【两点画弧】功能，在【自动光标】工作条的X、Z、Y输入-150、120、0，单击回车；输入160、80、0作为第二个点，单击回车。

在【两点画弧】工作条中的

输入圆弧半径是240，出现四个圆弧，如图所示。

用鼠标选择一段下凹的劣弧，点击

，生成下图所示的圆弧：

（6）选择菜单命令【绘图】\【曲面】\【旋转曲面】，选择上一步的圆弧，在【串联选项】对话框中单击

，在【旋转曲面】工作条中单击【旋转轴】，选择水平线作为旋转轴，出现预览，在中输入栏中输入0作为旋转曲面的起始角度，在输入栏中输入180作为终止角度，单击

，生成如图所示曲面。

【串联选项】对话框

（7）将视图设置为“等角视图”，着色后，如下图所示：

3三维空间加工

3.1粗加工过程

（1）设置机床类型，选择菜单的【机床类型】【铣削】【默认】

（2）选择主菜单中的【刀具路径】【曲面粗加工】【粗加工放射加工】命令，出现【选取工件的形状】;选取完成后，页面出现

，然后单击所加工曲面，如图所示；单击回车，页面出现

，如图所示：

（3）设置道具，选取合适的刀，进行刀具参数的修改；如下图所示：

（4）设置【放射性粗加工参数】时，将切削方式改为【双向】，如下图所示：

（5）设置成功后，点击

，进行对曲面的扫描，如图所示：

（6）点击【重新计算操作数值】

，然后点击

，出现下图所示窗口；

（7）点击

出现如下图所示页面；

（8）进行去素材的选择，此实验选择的事立方体，对其他参数设置完成后，点击

，出现如下所示页面：

（9）点击

，即可进行仿真加工过程，如下图所示：

（10）仿真加工过程图，如下图所示：

（11）最终仿真加工图，如下图所示：

（12）仿真完成后，点击

，出现如下图所示：

3.2精加工过程

（1）选择主菜单中的【刀具路径】【曲面精加工】【精加工放射加工】命令，出现【选取工件的形状】;选取完成后，页面出现

，然后单击所加工曲面，如图所示；单击回车，页面出现

，如图所示：

（2）设置道具，选取合适的刀，进行刀具参数的修改；如下图所示

（3）设置【放射性精加工参数】时，将切削方式改为【双向】，如下图所示：

（4）刀具设置成功后，点击

，扫描完成后点击

，然后从粗加工开始加工，直到精加工结束，出现如下图所示页面：

（5）最终完成图，如下图所示：

４程序代码及解释

N100G21：

　　公制单位的设定

N102G0G17G40G49G80G90：

快速定位．ＸＹ平面快速位．刀具半径补正取消．刀具长度补正取消．固定循环取消．绝对坐标系统

N104T234M6　：

刀具的交换

N106G0G90G54X149.758Y-72.68A90.S0M5：

快速定位．绝对坐标统．第一工作系统坐标的设定．主轴停止　

N108G43H0Z4.8　　：

　　刀具长度沿正向补正

N110Z2.8　　　　　　

N112G1Z-.029F5.7　　　：

　直线插补　

N114X149.762Y-72.674Z-.2：

以下是加工过程中ＸＹＺ轴的位移坐标的变化

N116X150.686Y-71.136

N118X150.441Y-66.769

N120X142.836Y-79.94

N122X142.834Y-79.945Z-.028

N124X137.405Y-85.214

N126X137.408Y-85.209Z-.2

N128X150.178Y-62.17

N130X149.896Y-57.319

N132X132.851Y-89.375

N134X132.849Y-89.379Z-.028

N136X128.895Y-92.811