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软件入门

第1章软件入门

Mastercam软件是美国CNCSoftware，Inc.所研制开发的CAD/CAM系统，是最经济有效的全方位软件系统。

包括美国在内的各工业大国都采用本系统，作为设计与加工制造的标准。

Mastercam同时作为全球PC级CAM，全球销售量名列前茅，是工业界及学校广泛采用的CAD/CAM系统，以美国和加拿大教育单位来说，共计有2500多所高中及专科大学院校使用它来作为机械制造及NC程序的制作，在中国大陆机械制造业及教育单位的占有量也是最多的，是一套非常成功的软件。

最初的Mastercam是基于DOS平台的，从5.0版开始，顺应软件发展的趋势，由DOS平台变为Windows平台，版本从5.0、6.0一直发展到现在国内普遍应用的8.1、9.0。

Mastercam是一套全面服务于制造业的数控加工软件，它包含设计（Design）、车削（Lathe）、铣削（Mill）、线切割（Wire）4个模块。

其中设计模块主要用于绘图和加工零件的造型，车削模块主要用于生成车削加工的刀具路径，铣削模块主要用于生成铣削加工的刀具路径，线切割模块主要用于生成电火花线切割的加工路径。

其中后3个加工模块中也包含设计模块中的完整设计功能。

Moldplus是Mastercam软件中的一个专为模具设计功能开发的工具包，其中包含了模具分模和电极设计等相应的功能，它集成于Mill模块中进行设计，这就是本书要讲述的一个重点内容。

1.1系统安装及界面

MastercamV9.0的安装使用对硬件要求如下：

❑IntelPentiumⅢCPU；

❑128MBRAM；

❑300MB的硬盘空间；

❑8MB、OpenGL图形显示卡；

❑800×600×256色显示器；

❑Microsoft鼠标或兼容的点输入设备；

❑2倍速或更高倍速的CD-ROM设备；

❑软件保护盒（SIM）；

❑WindowsNT/98/Me/2000/XP操作系统。

推荐：

在具有较高主频、较大显存和内存的计算机上运行，可以由于运算速度和显示、内存条件的改善而大大加快软件的运行速度，因此建议最好在具有较高性能的计算机上使用。

安装结束后会在桌面上生成4个启动快捷方式，分别为Design9（设计）、Mill9（铣削）、Lathe9（车削）和Wire9（线切割）图标。

双击Mill图标，启动软件，窗口界面如图1.1所示。

图1.1

图1.1显示的是软件的主界面，其中各部分说明如下。

最大的部分是绘图区，用于绘制图形并进行修改。

1．绘图区

在屏幕中占有最大的位置，是用来创建和修改几何图形并产生加工路径的区域。

2．标题栏

显示在工作界面的最上面，如果软件中调入一个文件，则在此处会显示该文件的路径和文件名。

3．工具条

位于标题栏的下面，它以图标方式来表示，单击后就可以启动相应的菜单命令功能。

将鼠标指针停留在工具条的按钮上，将会出现该按钮工具的功能提示，单击工具条左侧的

按钮，可以显示其他的工具按钮。

读者可以使用Alt+B组合键将工具条显示或隐藏，也可以在系统中设置在软件启动后工具条的有效状态。

4．主菜单

位于软件界面中的左上部，包含了软件的主要功能。

它采用分屏式的菜单结构，选择其中一项主菜单功能后，下一级的子菜单仍然显示在这个区域中。

5．辅助菜单

主菜单的下面是辅助菜单，可以在其中设置当前的作图深度、图素属性、群组以及层和视图平面等。

6．系统提示区

位于工作界面的下部，显示系统的提示信息以及数据输入框，有时在主菜单和工具条之间也会出现当前操作步骤的指令说明。

系统提示区可以使用Alt+P组合键控制显示和隐藏状态。

7．鼠标当前坐标

在绘图区左上角显示有坐标轴的标记，可以指示当前的方向。

它的显示状态也可以在系统配置中进行设置。

1.2菜单区

在软件的菜单区集中了所有的创建编辑功能以及各种参数的设置功能。

1．主菜单

主菜单区提供了软件中的所有执行功能，它的指令结构是树枝状的，所有需要用到的指令功能都是由这里一级级的延伸下去的。

如绘制一个矩形，首先单击主菜单中的【Create】（创建）命令，将会进入创建功能菜单中，再单击【Rectangle】（矩形）命令，将会进入矩形绘制方法对话框，单击【1point】命令后，弹出矩形设置对话框，设置完成后再次进入点定义菜单中，再从中单击所需要的点创建方法即可将矩形创建，其流程如图1.2所示。

图1.2

注意：

在本书的叙述中，使用下面的方法来表示这种菜单的选择过程：

【Create】→【Rectangle】→【1point】

现在将主菜单中各命令的功能简要介绍如下，与本书有关的菜单将在后面的章节中详细介绍。

❑Analyze（分析）：

在此菜单中可对绘图区中绘制的各类型图素进行查询，通常用来对图形文件进行检查分析，它的菜单界面如图1.3所示。

❑Create（创建）：

在此菜单中能进行点、线、圆、曲线等各种图素的创建以及倒角、尺寸标注等功能，如图1.4所示。

❑File（文件）：

在此菜单中提供了文件开启和关闭的各项操作，同时还可以进行文件合并、格式转换以及打印等相关功能，如图1.5所示。

图1.3图1.4图1.5

❑Modify（修整）：

在此菜单中可对绘制的图形进行修改操作，如导圆角、打断、修剪等，如图1.6所示。

❑Xform（转换）：

在此菜单中可对绘制的图形进行镜像、旋转、缩放、平移、偏置等操作，如图1.7所示。

❑Delete（删除）：

从屏幕中按照约束条件删除选择的图形，如图1.8所示。

❑Screen（屏幕）：

对屏幕上的图形进行改变，同时还可以对系统的当前配置进行修改，如图1.9所示。

图1.6 图1.7图1.8图1.9

❑Solids（实体）：

使用拉伸、旋转、扫描等各种方法进行实体的创建和修整，如图1.10所示。

❑Toolpaths（加工路径）：

进入加工路径功能菜单，使用各种方法进行加工路径的创建和编辑以及后处理等，如图1.11所示。

❑NCutilities（公共管理）：

提供了实体切削模拟和NCI文件编辑等功能，如图1.12所示。

图1.10图1.11图1.12

在主菜单下方有两个功能按钮BACKUP（返回）和MAINMENU（主菜单），单击BACKUP按钮或按Esc键可以返回到菜单层级的上一级菜单中，单击MAINMENU按钮可以直接返回到主菜单中。

2．辅助菜单

辅助菜单中的各命令是为方便进行绘图的一些设置功能，它的界面如图1.13所示。

这里对其中的各命令介绍如下：

❑Z：

表示设置当前绘图平面上的工作深度值，单击此命令后将打开图1.14所示的点输入菜单，利用这个菜单取得的点数据的深度值设为当前的绘图平面的工作深度。

在这个菜单中系统默认选择Sketch绘点方式，可以直接从键盘上输入深度数值，将在提示区自动弹出数值输入框以确定绘图平面的深度值。

❑Color：

设定绘制图形时所用的颜色。

单击此命令将打开Color（色彩）对话框，可以在其中直接选取或通过Customize（定制）功能自定义所需的图素创建颜色，如图1.15所示。

图1.13图1.14图1.15

❑Level：

设定当前绘制图形所在的图层。

单击此命令可以打开LevelManager（层管理）对话框，可以在其中进行与图层有关的各项操作，如层的命名﹑显示状态等，如图1.16所示。

❑Attributes：

设置当前绘制图形的各种属性。

单击此命令将打开Attributes（属性）对话框，从中可以设置当前绘制图形的颜色﹑线型和线宽等属性参数，如图1.17所示。

图1.16图1.17

❑Groups：

将选取的图形进行群组，变为一个整体进行各项操作。

单击此命令后将打开Groups（群组）对话框，从中可以进行群组命名和删除等相关操作，如图1.18所示。

❑Mask：

限定使用层。

单击此命令同样弹出如图1.16所示的LevelManager对话框进行操作。

❑WCS：

坐标系功能。

❑Tplane：

这个命令用于设定刀具平面。

在大多数情况下，刀具平面与绘图平面一致，此选项为OFF状态。

使用时系统会要求指定刀具平面的原点，如图1.19所示。

图1.18图1.19

❑Cplane：

用于绘图平面的设定。

单击此命令后将打开ConstructionPlane（构图平面）菜单，从中可以对当前绘制图形所在的绘图平面进行设定，如图1.20所示。

❑Gview：

用于视图平面的设定。

单击此命令后将打开GraphicsView（视图）菜单，可以从中选择屏幕中观察的视图角度，如图1.21所示。

图1.20图1.21

1.3系统配置

在主菜单中单击【Screen】→【Configure】命令，将弹出如图1.22所示的SystemConfiguration（系统配置）对话框，在其中可以通过单击上方的各标签进入到每一个选项卡中对参数进行调整。

下面简单介绍一下其中各个选项卡的界面。

图1.22

1．Allocations（内存分配）

此选项卡用于对软件当前的内存进行分配。

根据计算机的内存容量和需要编制的文件及图形大小，可以为某些应用设置最大的值，如图1.22所示。

❑CurrentRAMallocation（当前的内存配置）：

在这里显示的是系统所需要的总内存量。

❑Maximumnumberofpointsperspline（每条样条曲线包含的最大点数）：

这里输入的参数值用来确定一条样条曲线中所包含的最大点数，可以根据需要进行设置。

❑Maximumnumberofpatchespersurface（每个曲面的最大缀面数）：

这个参数值用来确定一个曲面能包括的最大缀面数，可以根据内存的大小进行设置。

❑Maximumnumberofentitiesforundelete（不删除图素的最大数）：

这个参数确定在取消删除功能中所储存图素的最大数值。

❑DatabaseallocationinKBytes（数据库配置千字节数）：

这个参数确定系统数据库所分配的内存容量。

❑ToolpathallocationinKBytes（刀具路径配置千字节数）：

这个参数设置用于存储刀具路径的内存容量。

2．Tolerances（公差）

公差选项卡的设置如图1.23所示，可以在其中设置不同的系统默认公差值。

图1.23

各项设置内容含义如下：

❑SystemTolerance（系统公差）：

这个参数公差值是用来确定能区分两个图素的最大距离值，一旦两个图素间的距离小于这个设置值，系统将认为这两个图素重合。

❑ChainingTolerance（串连公差）：

这个参数用于对图素进行串连时，确定两个分开的图素端点仍然可以进行串连的最大距离，如果两个图素间的距离大于这个公差值，图素间将不能形成串连。

❑Minimumarclength（圆弧最短长度）：

这个公差值用于设置最小的圆弧尺寸，以限制系统生成众多的非常小的圆弧段。

❑Curveminimumstepsize（曲线最小步距）：

这个参数值设置当构建的曲线形成加工路径时，系统在曲线上单步移动的最小距离。

❑Curvemaximumstepsize（曲线最大步距）：

这个参数值设置当构建的曲线形成加工路径时，系统在曲线上单步移动的最大距离。

❑Curvechordaldeviation（曲线的弦高误差）：

这个参数值设置当系统沿曲线创建加工路径时，控制单步移动轨迹与曲线之间的最大误差值。

❑Maximumsurfacedeviation（最大曲面误差）：

这个参数设置从曲线创建曲面时的最大误差距离。

3．Communications（通信）

通信选项卡的设置内容如图1.24所示。

可以在这里设置默认的通信设置，这些参数将会影响如何使Mastercam软件与数控机床及其他外围设置进行联机通信以传递加工数据。

图1.24

4．Files（文件）

文件选项卡的界面如图1.25所示，在这里可以设置Mastercam中使用的各种相关文件默认位置以及默认的后处理文件。

各项设置内容含义如下：

❑Fileusage（默认的文件设置）：

在这里设置系统启动后相关的默认文件，包括默认的后处理器、电极丝参数库等默认的设置文件名，可以通过选中项目后单击下面的

图标按钮来打开文件浏览器进行选取，选择后的文件名将出现在Filename文本框中。

❑DataPaths（数据路径）：

在这里存放各种相关文件的默认路径，在Mastercam软件中用到的各种专用文件，它们可以设定存放在硬盘中的相关子目录中，可以选中一个需要修改或指定的文件类型，然后单击下方的

图标按钮打开一个目录指定的对话框来进行定义，指定后的目录路径将出现在Selectitem’sDataPath文本框中。

5．PlotterSettings（打印设置）

在打印设置选项卡中可以对系统配置的打印输出设备进行必要的设置，刚进入这个选项卡时显示的是绘图仪的设置内容，如图1.26所示。

如果系统配置的是打印机，可以选中UseWindowsdriver单选按钮，设置内容将改变为使用Windows驱动的打印机设置参数。

图1.25图1.26

6．Toolbar/Keys（工具条/键）

工具条/键选项卡中可以分配系统使用的功能键（F1～F10）和Alt组合键，或工具条中的按钮功能以及C-Hooks程序和宏，如图1.27所示。

图1.27

7．NCSettings（NC设置）

NC设置选项卡的界面如图1.28所示，可以在其中设置软件产生NC代码的相关参数。

8．CADSettings（CAD设置）

CAD设置选项卡中进行与绘图有关的各部分内容的默认设置，如图1.29所示。

图1.28图1.29

9．Start/Exit（启动/退出设置）

在启动/退出选项卡中进行系统进入和退出时的默认设置，界面如图1.30所示。

10．Screen（屏幕）

在屏幕选项卡中可以对软件界面中不同区域的屏幕显示进行设置，如图1.31所示。

图1.30图1.31

1.4绘图状态

在屏幕中绘制的图素都具有两个属性，分别是颜色和图层。

颜色属性指定了图素在显示及打印时的颜色，图层属性则定义了绘制的图素所在的图层。

对于点和实体外的其他图素还具有Width（宽度）属性，它指定了这些图素在显示和打印时的线宽。

另外，点、直线、圆弧和曲线等还具有Sytle（样式）属性，它指定了这些图素对象在显示和打印时的不同表示风格。

这些常用的属性设置方法都集中在软件的辅助菜单中，包括颜色设置、属性管理和图层管理。

下面将介绍如何在绘图环境中对当前绘制图形的状态，即属性进行设置及修改。

1.4.1设置绘图属性

1．颜色设置

单击辅助菜单中的Color命令，将弹出Color对话框，如图1.15所示。

在该对话框中Current后的数值为当前使用的颜色号码，它的范围为0～255。

使用者可以直接输入颜色的号码或者在下面的色板中单击选择所需的颜色。

在颜色号码后的显示框中显示的是该号码代表的颜色。

单击Select按钮，系统会返回到绘图区中，这时可以在绘图区中选择一个图素，它的颜色将返回到Color对话框中作为当前使用的颜色。

在图1.15中仅提供了16种颜色。

如果需要更多的颜色，可以单击对话框中的16/256colors按钮，色板将由显示的16种改为256种，如图1.32所示，再次单击该按钮后，色板将返回到16种颜色的显示状态。

如果用户需要更多的颜色，可以自行配置，通过单击图1.32中的Customize按钮，将会弹出如图1.33所示的颜色定制对话框，在其中可以通过调整红、绿、蓝3种颜色的比例来配置所需的颜色，不过新颜色的取值范围仍然是0～255，它将替代对应的默认颜色。

单击Reloaddefaults按钮可以恢复最初的默认颜色状态。

图1.32图1.33

2．图层设置

图层在Mastercam软件中是一个非常重要的概念，它可以使绘图过程进行的简洁清楚。

在图层管理中允许使用者通过给图层命名来区分不同的图层，还可以设置图层可见或隐藏。

单击辅助菜单中的【Level】命令或按下Alt+Z组合键，弹出如图1.16所示的LevelManager（层管理）对话框。

在图1.16中的Visible单元格代表该图层的显示或隐藏状态，取消选中时该图层处于隐藏状态。

也可以在单元格中单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择AllSelectedOn或AllSelectedOff设置所有图层的可见状态，这样设置将同时打开或关闭所有的图层。

图层的Mask单元格用于设置图层的限制属性。

打开这个功能后在屏幕中对图素进行选取时，只能选取经过限制的图层中的图素，每次只能设置一个限制图层。

图层管理对话框中的Name单元格用于对图层进行命名，双击该处的单元格可直接在其中输入所需的图层名称。

MainLevel选项区域的设置用来确定当前正在工作的图层和属性。

通过在图中对某一层的Number栏双击后可以将该层作为当前工作图层。

还可以单击Select按钮，返回到绘图区中直接选取一个图素后将该图素所在的图层作为当前的工作图层。

ListLevels选项区域的设置用来控制图层列表中显示的图层内容。

可以根据需要选择列出所有的图层（All）、使用过的图层（Used）、已经命名的图层（Named）或已使用或命名的图层（Usedornamed）。

3．图素属性设置

单击辅助菜单中的Attributes命令，将弹出如图1.17所示的Attributes对话框，在该对话框中可以设置当前绘图的点样式、线型以及线宽，还可以设置图素颜色和图层等。

下面对其中的各命令进行简单介绍。

❑Color：

设置当前绘制的图素颜色，可以直接在文本框中输入颜色号码，也可以单击其中的功能按钮调出如图1.15所示的Color对话框来选择颜色。

❑Level：

设置当前绘制图素所在的图层，可以直接在文本框中输入图层号，也可以单击Select按钮打开如图1.34所示的Levels对话框来选择图层。

图1.34

❑LineStyle：

设置当前绘制图素所用的线型，可以直接从下拉列表框中选择。

系统提供的5种线型如图1.35（a）所示。

❑LineWidth：

设置当前绘制图素所用的线宽，可以直接从下拉列表框中选择。

系统提供了5种线宽，如图1.35（b）所示。

❑PointStyle：

设置当前作图的点样式，可以直接从下拉列表框中选择。

系统提供了6种点样式，如图1.35（c）所示。

（a）（b）（c）

图1.35

除了在此对话框中对当前的绘图属性进行定义外，还可以单击图1.17中的Sameas按钮，返回到屏幕的绘图区中，通过选择点或线图素来将它的点样式、线型和线宽等属性设置为当前的绘图属性。

1.4.2改变图素属性

在绘图过程中，可以随时通过菜单命令对图素对象的属性进行修改。

这些修改图素属性的相关命令共有4个，分别是Clrcolors（清除颜色）、Chgcolors（改变颜色）、Chglevels（改变图层）和Chgattribs（改变属性）。

1．清除颜色

系统默认在图素进行平移、缩放等操作后将显示颜色改变为系统内定义的颜色，以表示完成的结果。

通过单击主菜单中的【Screen】→【Clrcolors】命令或从工具条中单击

图标，可以清除这种颜色，恢复到图素本身的颜色显示状态。

2．改变颜色

在主菜单中单击【Screen】→【Chgcolors】命令或从工具条中单击

图标，然后从屏幕中选取需要改变颜色的图素，可以将它的颜色改变为系统当前设置的绘图颜色。

3．改变图层

在主菜单中单击【Screen】→【Chglevels】命令，系统将弹出如图1.36所示的ChangeLevels对话框。

在其中可以进行图层转换的相关设置，在Operation选项区域中有Move和Copy两种图素转换时的模式。

当Move单选按钮处于选中状态时，系统将会把选中的图素移动到指定的图层中；当Copy单选按钮处于选中状态时，系统会将选中的图素复制到指定的图层中。

下面的LevelNumber用来指定将要移动到的新图层。

如果UseMainLevel复选框处于选中状态，系统会将当前使用的图层作为图层改变时的目标图层，也可以在它处于未选中状态时直接在下面的Level文本框中输入目标图层号，还可以通过单击右边的Select按钮从绘图区中选择一个图素，将这个图素所在的图层作为图层改变的目标图层。

图1.36

在图1.36中完成设置后单击OK按钮，在绘图区中选择需要转换的图素后即可将它们改变到指定的图层中。

4．改变属性

从主菜单中单击【Screen】→【Chgattribs】命令，将弹出类似如图1.17所示的Attributes对话框，用于进行图素的颜色、图层和样式等的设置。

根据需要在对话框中设置后单击OK按钮，然后从绘图区中选取需要改变属性的图素，系统即可自动将它的属性改为设置的属性。

1.4.3群组操作

群组就是某些属性相同的图素的集合。

将这些图素组织在一起后，可以方便的对它们进行编辑和修改等各项操作。

图1.37

在辅助菜单中单击Groups命令，弹出如图1.37所示的Groups对话框，所有群组设置的功能都集中在对话框的右边。

在对话框的上面显示的是当前绘图环境中的群组数量，同时在群组列表中列出了它们的名称。

下面对这些命令进行介绍。

❑New：

建立新群组，单击此按钮后指定群组的名称并选取将要包含在此群组中的图素，即可完成新群组的建立。

❑Addto：

在群组中加入图素对象，单击此按钮后可以在选定的群组中添加图素。

❑Removefrom：

移去组中的图素，单击此按钮后可以将选取的图素从选定的群组中移除。

❑View：

显示群组中的图素，单击此按钮后可以将群组中的图素对象显示出来。

❑Delete：

删除选定的群组设置。

❑Subgroup：

为选定的群组建立子群组。

❑Undosub：

从子群组中返回到群组中。

❑Select：

选择群组，通过选取绘图区中的图素来选择它所在的群组。

❑Colors：

设置群组中包含的图素的显示颜色。

注意：

绘图区中的图素进行平移、缩放等操作后系统会自动创建GROUP和RESULT两个群组，并按群组设定的颜色进行显示。

因此可以根据需要使用前面的Clrcolors命令来将其恢复为本身的显示状态。

在清除颜色的同时这些图素的群组设置也将同时被删除。

1.4.4显示设置

显示设置用于改变点、线和曲面等图素在绘图区中的显示方式，包括端点、曲面的显示设置、多视窗的显示设置以及图素的隐藏等多项功能。

1．端点显示

图1.38

单击主菜单中的【Screen】→【Endpoints】命令，可以在绘图区中把直线和圆弧等图素的端点显示并绘制出来。

单击该命令后，绘图区的所有图素端点处会显示出点图素，同时在菜单区出现3个命令，如图1.38所示。

❑Yes：

单击此命令时系统将在直线和圆弧等图素的端点处创建点图素。

❑No：

系统将在直线和圆弧等图素的端