数控加工集二维绘图三维实体造型曲面设计体素拼合数控编程刀具路径精编.docx
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数控加工集二维绘图三维实体造型曲面设计体素拼合数控编程刀具路径精编
（数控加工）集二维绘图三维实体造型曲面设计体素拼合数控编程刀具路径
MASTERCAM
百科名片
MastercamLOGO
Mastercam是美国CNCSoftwareInc.X公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件。
它集二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径摸拟及真实感摸拟等到功能于壹身。
它具有方便直观的几何造型Mastercam提供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复杂的曲线、曲面零件。
Mastercam9.0之上版本仍有支持中文环境，而且价位适中，对广大的中小企业来说是理想的选择，是经济有效的全方位的软件系统，是工业界及学校广泛采用的CAD/CAM系统。
简介
发展历史
主要功能和特色
Mastercamx2版本
1.CAD模块
2.CAM模块
操作特点
5轴后处理
业内竞争态势
国内发展前景
简介
发展历史
主要功能和特色
Mastercamx2版本
1.CAD模块
2.CAM模块
操作特点
5轴后处理
业内竞争态势
国内发展前景
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编辑本段
简介
Mastercam不但具有强大稳定的造型功能，可设计出复杂的曲线、曲面零件，而且具有强大的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。
其可靠刀具路径效验功能使Mastercam可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，仍能检查出刀具和夹具和被加工零件的干涉、碰撞情况，真实反映加工过程中的实际情况，不愧为壹优秀的CAD/CAM软件。
同时Mastercam对系统运行环境要求较低，使用户无论是在造型设计、CNC铣床、CNC车床或CNC线切割等加工操作中，都能获得最佳效果
Mastercam软件已被广泛的应用于通用机械、航空、船舶、军工等行业的设计和NC加工，从80年代末起，我国就引进了这壹款著名的CAD/CAM软件，为我国的制造业迅速崛起作出了巨大贡献。
编辑本段
发展历史
1984年美国CNCSoftwareInc.X公司推出第壹代Mastercam产品，这壹软件就以其强大的加工功能闻名于世。
多年来该软件在功能上不断更新和完善，已被工业界及学校广泛采用。
2008年，CIMdataX公司对CAM软件行业的分析排名表明：
Mastercam销量再次排名世界第壹，是CAD／CAM软件行业持续11年销量第壹软件巨头。
[1]
Mastercam后续发行的版本对三轴和多轴功能做了大幅度的提升，包括三轴曲面加工和多轴刀具路径。
2009年7月，推出MastercamX4-mu3版本。
编辑本段
主要功能和特色
Mastercam具有强劲的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。
Mastercam提供了多种先进的粗加工技术，以提高零件加工的效率和质量。
Mastercam仍具有丰富的曲面精加工功能，能够从中选择最好的方法，加工最复杂的零件。
Mastercam的多轴加工功能，为零件的加工提供了更多的灵活性。
可靠的刀具路径校验功能Mastercam可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，仍能检查刀具和夹具和被加工零件的干涉、碰撞情况。
Mastercam提供400种之上的后置处理文件以适用于各种类型的数控系统，比如常用的FANUC系统，根据机床的实际结构，编制专门的后置处理文件，编译NCI文件经后置处理后便可生成加工程序。
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Mastercamx2版本
MastercamX2版本
[2]
MastercamX2是和微软X公司的Windows技术紧密结合，用户界面更为友好，设计更加高效的版本。
借助于Mastercam软件，用户能够方便快捷地完成从产品2D/3D外形设计、CNC编程到自动生成NC代码的整个工作流程，因此被广泛应用于模具制造、模型手板、机械加工、电子、汽车和航空等行业。
Mastercam基于PC平台，易学易用，具有较高性价比，是广大中小企业的理想选择，也是CNC编程初学者在入门时的首选软件。
Mastercam包括CAD和CAM俩个部分，Mastercam的CAD部分能够构建2D平面图形、构建曲线、3D曲面和3D实体。
CAM包括5大模块：
Mill、Lathe、Art、Wire和Router。
MastercamX2具有全新的Windows操作界面，在刀路和传输方面更趋完善和强大，其功能特点如下：
（1）操作方面，采用了目前流行的“窗口式操作”和“以对象为中心”的操作方式，使操作效率大幅度提高；
（2）设计方面，单体模式能够选择“曲面边界”选项，可动态选取串连起始点，增加了工作坐标系统WCS，而在实体管理器中，能够将曲面转化成开放的薄片或封闭实体等；
（3）加工方面，在刀具路径重新计算中，除了更改刀具直径和刀角半径需要重新计算外，其他参数且不需要更改。
在打开文件时可选择是否载入NCI资料，能够大大缩短读取大文件的时间；
（4）Mastercam系统设有刀具库及材料库，能根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；[3]
（5）Mastercam是壹套以图形驱动的软件，应用广泛，操作方便，而且它能同时提供适合目前国际上通用的各种数控系统的后置处理程序文件。
以便将刀具路径文件（NCI）转换成相应的CNC控制器上所使用的数控加工程序（NC代码）。
CAD模块
2.1绘制点──Point17
2.1.1绘制位置点──CreatePointPosition17
2.1.2动态绘制点──CreatePointDynamic18
2.1.3绘制参数式曲线节点──CreatePointNodePoints18
2.1.4绘制等分点──CreatePointSegment19
2.1.5绘制几何图形端点──CreatePointEndpoints20
2.1.6绘制小于指定半径值的圆心点──CreatePointSmallArcs20
2.2绘制线──Line20
2.2.1俩点绘线──CreateLineEndpoint21
2.2.2绘制最近线──CreateLineClosest24
2.2.3绘制分角线──CreateLineBisect24
2.2.4绘制法线──CreateLinePerpendicular25
2.2.5绘制平行线──CreateLineParallel26
2.3绘制圆弧──Arc27
2.3.1边界点绘制圆──CreateCircleEdgePoint27
2.3.2中心点绘制圆──CreateCircleCenterPoint28
2.3.3绘制中心点极坐标圆弧──CreateArcPolar29
2.3.4绘制端点极坐标圆弧──CreateArcPolarEndpoints30
2.3.5俩点绘制圆弧──CreateArcEndpoints30
2.3.6三点绘制圆弧──CreateArc3Points31
2.3.7绘制切圆弧──CreateArcTangent31
2.4绘制标准矩形──CreateRectangle38
2.5绘制变形矩形──CreateRectangularShapes40
2.6绘制多边形──CreatePolygon44
2.7绘制椭圆──CreateEllipse46
2.8绘制旋绕线──CreateSpiral49
2.9绘制螺旋线──CreateHelix51
2.10绘制曲线──Spline52
2.10.1手动绘制曲线──CreateManualSpline53
2.10.2自动绘制曲线──CreateAutomaticSpline53
2.10.3转换Spline曲线──CreateCurvesSpline54
2.10.4熔接曲线──CreateBlendedSpline55
2.11绘制圆角──Fillet55
2.11.1绘制单个圆角──FilletEntities56
2.11.2绘制串连圆角──FilletChains56
2.12绘制倒角──Chamfer56
2.12.1绘制单个倒角──ChamferEntities57
2.12.2绘制串连倒角──ChamferChains57
2.13绘制文字──CreateLetters58
2.14绘制边界框──CreateBoundingBox64
3.1目标选择──Select69
3.2修剪/打断/延伸几何图形──Trim/Break73
3.2.1修剪/打断/延伸几何图形──Trim/Break74
3.2.2多物体修剪──TrimMany77
3.2.3相交处打断几何图形──BreakatIntersection78
3.2.4将几何图形打成多段──BreakManyPieces78
3.2.5将图形标注打断成线──BreakDraftingintoLines79
3.2.6将圆打成多段──BreakCircles79
3.2.7圆弧修剪成圆──Closearc80
3.3连接几何图形──Joinentities80
3.4修改曲线控制点──ModifyNURBS81
3.5转换NURBS曲线──ConvertNURBS82
3.6曲线变弧──Simplify82
3.7设置曲面法向方向──SetNormal83
3.8修改曲面法向方向──ChangeNormal84
3.9删除几何图形──Delete85
4.1移动几何图形──XformTranslate100
4.23D空间移动几何图形──XformTranslate3D102
4.3镜像几何图形──XformMirror105
4.4旋转几何图形──XformRotate110
4.5缩放几何图形──XformScale113
4.6偏移几何图形──XformOffset115
4.7串连偏移几何图形──XformOffsetContour118
4.8投影几何图形──XformProject122
4.9阵列几何图形──XformRectangularArray123
4.10卷成圆筒──XformRoll125
4.11动态移动几何图形──XformDrag129
4.12转换STL图形文件──XformSTL129
4.13图形排样──XformGeometryNesting129
5.1尺寸标注基础144
5.1.1尺寸标注的三要素144
5.1.2尺寸标注的基本原则144
5.2尺寸标注样式设置──DraftingOptions146
5.2.1尺寸属性设置146
5.2.2尺寸文本设置148
5.2.3注解文本设置152
5.2.4尺寸线、尺寸界线和尺寸箭头设置153
5.2.5其他设置155
5.3尺寸标注──Dimension158
5.3.1水平标注──HorizontalDimension158
5.3.2垂直标注──VerticalDimension159
5.3.3平行标注──ParallelDimension159
5.3.4基线标注──BaselineDimension160
5.3.5连续标注──ChainedDimension161
5.3.6角度标注──AngularDimension161
5.3.7圆标注──CircularDimension162
5.3.8法线标注──PerpendicularDimension162
5.3.9相切标注──TangentDimension163
5.3.10坐标标注──Ordinate163
5.3.11点标注──PointDimension168
5.3.12尺寸公差标注168
5.4尺寸编辑──DimensionMultiEdit171
5.5绘制尺寸界线及引线──CreateWitnessLine、Leader171
5.6创建注解──CreateNote172
5.7图案填充──CreateX-Hatch175
5.8快速标注──SmartDimension177
5.9更新标注──Regen178
6.1修改几何图形属性196
6.2图层管理199
6.2.1图层简介200
6.2.2建立和控制图层200
7.1构图面、Z深度及视图205
7.1.1构图面设置206
7.1.2Z深度设置209
7.1.3视图设置210
7.2线架构211
7.2.1线架构和曲面模型211
7.2.2线架构实例设计211
7.3直纹/举升曲面──CreateRuled/LoftedSurfaces236
7.4旋转曲面──CreateRevolvedSurfaces239
7.5扫描曲面──CreateSweptSurfaces241
7.6网格曲面──CreateNetSurface243
7.7放式曲面──CreateFenceSurface247
7.8牵引曲面........
CAM模块
8.3曲面粗加工
8.3.1粗加工平行铣削加工
8.3.2粗加工放射状加工
8.3.3粗加工投影加工
8.3.4粗加工流线加工
8.3.5粗加工等高外形加工
8.3.6粗加工残料加工
8.3.7粗加工挖槽加工
8.3.8粗加工钻削式加工
8.4曲面精加工
8.4.1精加工平行铣削
8.4.2精加工平行陡斜面
8.4.3精加工放射状
8.4.4精加工投影加工
8.4.5精加工流线加工
8.4.6精加工等高外形
8.4.7精加工浅平面加工
8.4.8精加工交线清角加工
8.4.9精加工残料加工
8.4.10精加工环绕等距加工
8.4.11精加工混合加工8.5线架构加工
8.5.1直纹曲面加工
8.5.2旋转曲面加工
8.5.32D扫描加工
8.5.43D扫描加工
8.5.5昆式曲面
8.5.6举升加工
8.6刀具路径的修剪和转换
8.6.1刀具路径的修剪
8.6.2刀具路径的转换
。
。
。
。
。
。
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操作特点
使用Mastercam实现DNC加工,DNC（直接数控）是指用壹台计算机直接控制多台数控机床，其技术是实现CAD/CAM的关键技术之壹。
由于本工件较大，处理的数据多，所生成的程序长，数控机床的磁泡存储器已不能满足程序量的要求，这样就必须采用DNC加工方式，利用RS-232串行接口，将计算机和数控机床连接起来。
利用Mastercam的Communic功能进行通讯，而不必考虑机床的内存不足问题,经大量的实践，用Mastercam软件编制复杂零件的加工程序极为方便，而且能对加工过程进行实时仿真，真实反映加工过程中的实际情况。
编辑本段
5轴后处理
Mastercam9的5轴后处理包括2个文件，*.pst,*.psb;
查找*.pst
#Feedcontrolsettings进给率设定
convert_rpd:
0#Convertrapidtorapidfeed
use_fr:
3#Outputfeedrate
#0-programmedfeedrate使用程序中的进给
#1-inversefeedrate全用时间倒数进给
#2-inversefeedrateon5axiscontinuous有旋转轴运动后全时间倒数进给
#3-inversefeedrateonmotionwithrotary只在5旋转轴中用时间倒数进给
#Machinerotaryroutinesettings机床类型
mtype:
0#Machinetype（Definebaseandrotationplanebelow）
#0=Table/Table全工作台动
#1=TiltHead/Table主轴/工作台
#2=Head/Head主轴/主轴
#3=NutatorTable/Table
#4=NutatorTiltHead/Table
#5=NutatorHead/Head后三项为复合摆动，俩旋转轴不垂直，仍有壹参数
nut_ang_pri:
-45
rotaxis1=-vecx#Zero
rotdir1=-vecy#Direction
这俩项设定第5的方向和零点，要根据机床
rotaxis2=vecz#Zero
rotdir2=-vecy#Direction
这俩项设定第4的方向和零点，要根据机床
use_tlength:
0#Usetoollength,readfromtooloveralllength
#0=Use'toollength'var,1=MastercamOAL,2=Prompt
针对主轴/工作台机床，主轴/主轴;如果机床不支持RTCP，选2，后处理时会要你输入刀的摆长；
#Settheabsoluteanglesforaxistravelonsecondary
sec_limlo:
-110
sec_limhi:
110
#Setintermediateangle,inlimits,forposttorepositionmachine
sec_intlo:
-110
sec_inthi:
110
这俩项为次摆动的最大最小值，壹般要根据机床自行设定
其它仍有壹些小地方要设，根据实际情况；
目前主要缺点是很多低端5轴机不支持时间倒数进给，这个后处理不知怎样修改才能生成动态进给率，希望有人能解决。
编辑本段
业内竞争态势
Mastercam强项在数控加工，简单易用，产生的NC程序简单高效。
主要竞争对手有UGNX，Cimatron,Delcam（Powermill），和这些软件相比，在2D加工方面有压倒性优势；曲面方面，在简单规则类方面占优势；多轴曲面方面，在X3中引入了第三方的5轴多曲面加工，使其在通用数控加工中依然是王者，诸如CATIA,Pro/E，Solidworks等软件也在CAM方面也有长足的进步。
编辑本段
国内发展前景
Mastercam对硬件的要求不高，在壹般配置的计算机上就能够运行，且操作灵活，界面友好，易学易用，适用于大多数用户，能迅速地给企业带来经济效益。
另外，Mastercam相对其他同类软件具有非常高的性价比。
随着我国加工制造业的崛起，Mastercam在中国的销量，在全球的CAM市场份额雄居榜首，因此对机械设计和加工人员来说，学习Mastercam是十分必要的。
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