毕业设计（论文）MASTERCAM用于实体建模和数控加工研讨.doc

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1、 MASTERCAM用于实体建模和数控加工研讨作者姓名: 专业班级: 指导教师: 摘 要MasrerCAM是CAD/CAM系列软件中用得较多，适用面较广的一款优秀软件。因为它的出色，人们开始在现代化的工业生产中越来越多的使用到它来进行产品的设计和开发。该软件拥有不错的实体建模设计能力和强大的数控加工编程能力，同时该软件还有较高的性价比、使用操作灵活简便、对系统最低运行要求较低等等优点。本文是通过我在对MasterCAM软件的应用进行了较系统的研究学习的基础上，利用MasterCAM对几个实体建模的例子进行创建从而对MasterCAM的实体建模功能进行了研讨，并且通过对典型零件的加工工艺的分析，

2、研究了MasterCAM的数控加工功能。同时也针对MasterCAM与其他CAD/CAM软件间的图形互换功能进行了一定的研究。关键词：MasterCAM、实体建模、图形转换、数控加工MasterCAM for entity modeling and NC processingAbsterct：MasrerCAM is a section outstanding CAD/CAM software。In modernized industrial production，The people have started using it more often to carry on the desig

3、n and the development。The software has a good entity modeling design capability and a powerful NC processing capabilities, The software also have low cost and high performance, flexible and easy to use operation, the system lower the minimum performance requirements, and so on merit。This paper is my

4、 right MasterCAM software in the application of a more systematic study on the basis of studies, MasterCAM to use several entity modeling for example so as to create an entity MasterCAM Modeling function of the seminars, also by analysis of the typical components processing craft, I has studied the

5、MasterCAM NC processing function。Simultaneously also conduct certain research graph transformation function between MasterCAM and other CAD/CAM softwares。Keywords: MasterCAM、Entity modeling、Graph transformation、NC processing目录摘 要1目录3第一章 概述5第二章 对MasterCAM软件的研究学习6第三章 MasterCAM用于实体建模93.1MasterCAM实体建模的方

6、法93.2MasterCAM综合建模的应用9第四章 MasterCAM与其他CAD/CAM软件的图形转换164.1进行MasterCAM图形转换的意义164.2 MasterCAM图形转换的具体方法16第五章 MasterCAM用于数控加工195.1 MasterCAM数控加工的方法195.2利用MasterCAM对典型零件的加工分析195.3利用MasterCAM对刀具路径进行后处理25结 论26致 谢27参考文献28第一章 概述Mastercam是美国CNC Software Inc.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

7、路径摸拟及真实感摸拟等到功能于一身。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以上版本还有支持中文环境，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。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，还能检查出刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰

8、撞情况，真实反映加工过程中的实际情况，不愧为一优秀的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、军工等行业的设计与NC加工，从80年代末起，我国就引进了这一款著名的CAD/CAM软件，为我国的制造业迅速崛起作出了巨大贡献。 但是，我国在Mastercam软件的运用上相对与发达国家还比较滞后，这与我国制造业相对落后有一定的关系。第二章 对MasterCAM软件的研究学习通过对MasterCAM软件的学习，使我对该软件有了一定

9、的认识。MasterCAM软件在设计上不仅可以绘制和编辑复杂的二维曲线和三维曲线，还能生成方程曲线。MasterCAM还能通过十几种有效的方法进行曲面的绘制。通过对曲面的编辑能够较方便的生成实体模型。MasterCAM同样拥有强大的实体建模功能，它的实体建模功能以PARASOLID为核心，能够在数学上建模任一对象。不过，利用曲面编辑实体和利用3D实体创建功能进行实体建模在实际使用中各有所长：从我在实际使用中的经验来说，利用曲面编辑实体主要用于创建表面特征比较复杂的模型，通过建立多个复杂表面特征的曲面，利用缝合、剪裁等曲面编辑命令将曲面组合成一个封闭实体，即完成复杂表面特征零件的建模；而利用3D

10、实体创建功能建模主要用于创建几何特征比较复杂的实体零件，通过预定义实体或挤压旋转扫描等命令生成的多个实体模型，通过Boolean运算即能完成实体模型的建立。MasterCAM还具有可靠的数据交流功能。能够与其他多种CAD/CAM软件间进行图形文件的互换，从而可以为我们的学习工作带来更多的便利。不过人们谈起MasterCAM，最熟悉的还是它的数控加工功能。在它的数控加工模块中同样包含了Design设计模块，可进行零件的设计及实体建模等操作。同时，可以通过MasterCAM的数控加工模块进行自定义刀具库和材料库，通过在加工参数的设置，系统可以自己地进行刀具补正计算及过切侦测等。在MasterCAM

11、 9中，数控加工方面共分为3个模块，包括Mill（铣削模块）、Lathe（车削模块）及Wire（线切割模块）。针对不同零件的特征，可根据其特点及加工模块特点选用合适的模块进行数控加工。Mill主要用于生成铣削刀具路径，包括二维加工系统合三维加工系统。二维加工系统又包括外形铣削、型腔加工、面加工、钻孔、镗孔和进行螺纹加工等。三维加工系统包括曲面加工，多轴加工和线框加工系统。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还具有丰富的曲面精加工功能，可以从中选择最好的方法，加工最复杂的零件。

12、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，还能检查刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况；Lathe用于生成车削加工的刀具路径，可用于粗车、精车、车削螺纹、径向切槽、钻孔及镗孔等，同时，还可生成车削循环指令；Wire模块也是一款非常优秀的线切割程序，能高效地编制任何线切割程序，可以快速的设计加工的机械零件，进行几何建模、二轴线切割编程及四轴线切割编程等。当然，除开MasterCAM自身功能设计比较强大，受到许多设计人员喜爱的原因外，MasterCAM还有个更大的受人喜爱的原因

13、MasterCAM价位适中，性价比极高。Mastercam软件飞速发展已经出了最新的X5，综合性能，口碑，以及硬件条件等各个方面的因素我选择了X2版本。Mastercam X2是与微软公司的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，用户可以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C

14、AD和CAM两个部分，Master cam的CAD部分可以构建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。 Mastercam X2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，单体模式可以选择“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，可以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

15、径和刀角半径需要重新计算外，其他参数并不需要更改。在打开文件时可选择是否载入NCI资料，可以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；（5）Mastercam是一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）。第三章 MasterCAM用于实体建模3.1MasterCAM实体建模的方法 MasterCAM的三维模型可以分为线框模型、曲面模型以及实体模

16、型三种。这三种模型从不同的角度来描述一个物体，它们各有侧重，各具特色。其中，实体模型具有体的特征，可以进行Boolean（布尔）运算等各种体的操作。实体建模的步骤如下：（1） 创建基本实体。利用命令Extrude（拉伸实体）、Revolve（旋转实体）、Sweep（扫描实体）、Loft（牵引实体）、Primitives（预定义实体）进行创建。（2） 编辑实体。创建完基本实体后，利用以下命令对实体进行编辑，Boolean（布尔运算）、Fillet（倒圆角）、Chamfer（倒直角）、Shell（抽壳实体）、Trim（修剪实体）等。（3） 对实体进行管理。通过重新定义Solids mgr（实体管理

17、器）中列出的当前文件中定义实体的所有操作对实体对象的特征进行操作管理。 而利用曲面模型进行实体创建主要通过对曲面编辑进行建模，特别适用于表面特征复杂的实体表面的创建。3.2MasterCAM综合建模的应用 MasterCAM的实体建模功能不单单只能创建上述几种简单的实体模型，通过MasterCAM中各种实体创建编辑命令、基本2D构图命令和曲面的创建编辑等命令的灵活运用，可利用MasterCAM软件创建出各种外观漂亮、实用的复杂实体出来。下面我利用MasterCAM软件进行实体建模实例研究的内容中，我将着重对建模过程中各种参数的设置及创建过程中需注意进行详细介绍。1.利用MasterCAM创建轴

18、类模型（如图3-1a 3-1b所示） 图 3-1a 长平轴模型 图3-1b 轴模型这是轴类零件模型，是我在刚刚熟悉了Mastercam X2软件后，做的第一次练习，长平轴只需运用Extrude（拉伸实体）、Fillet（倒圆角）两个实体特征命令就可以做出来，当然要除开画2D图这一过程。第二个轴如果用实体拉伸命令要用4次，而用旋转命令一次就可以基本成型。2.利用MasterCAM创建底板模型（如图 3-4）图 3-2 底板模型通过分析该零件造型，我们可以看出，该零件也主要通过 Extrude 、Fillet 、Chamfer 操作进行建模。分析该零件特征，我们不难发现该零件只需要对一个面进行实体

19、特征操作，算是一个比较简单的零件。但由于该零件特征为两边对称，所以也可以将零件拆分成两个，在对其中之一进行镜像操作，这样可以大大节省时间，当然这可以根据个人的喜好进行，方法多种多样。3.利用MasterCAM创建连杆模型（如图 3-3）图 3-3 连杆模型分析该连杆模型，由大小不同的2个凸台和中间一段连接体组成。因此，该模型主体主要由3个 Extrude 实现。并在 Extrude Chain 中的设置 Draft ，Angle=5。两凸台上的凹槽通过 Revolve Cut Body 构建。在进行 Fillet 前，应对3个 Extrude 生成的实体进行 Boolean Add 运算。凸台

20、是统一半径倒角 Radius=3 ，凸台与中间连接部分为变半径倒角。其中，大凸台 Fillet 的 INTERIOR Radius=8.0 ，小凸台 Fillet 的 INTERIOR Radius=5.0。他们的 VERTEX Radius 都为0.1。4.利用MasterCAM建立泵盖模型（如图 3-4）。图 3-4 泵盖模型从上图我们可以看出，该泵盖模型主要是利用 Extrude 进行 Creat Body 创建模型主体。然后通过 Cut Body 完成实体上的钻孔。最后进行 Fillet （倒角）和 Chamfer （倒边），但需特别注意的是，在进行 Fillet （倒角）操作前，需对

21、 Creat Body 的几个实体进行 Boolean Add 操作，否则会影响凸台的 Fillet 效果（如图 3-5）。图 3-5 未进行 Boolean Add 前的实体 Fillet 5.利用MasterCAM创建汽车外壳模型（如图 3-6）图 3-6、汽车外壳模型 这是一个较为复杂的曲面模型，虽然用到不多的实体特征命令，但是，对2D平面作图的要求相当高。这里就不详细描述了，做出这个图用以说明用Mastercam X2画较为复杂的二维图，是可以成功胜任的。6.利用MasterCAM创建车轮模型（如图 3-7）图 3-7 车轮模型手柄模型同样采用 Extrude Create Body

22、和 Cut Body 构建模型主体。在构建该模型的结构时，需采用 Rotate （旋转）操作（如图 3-8）。图 3-8 旋转参数设置需注意的是，该模型建立中 Rotate 的目的是要将对象平均旋转阵列为7份，因此，Rotation angle=51 ,而 Number of steps （旋转次数）应为6，因为该次旋转阵列中所选取的旋转对象本身构成了此次阵列的一部分，若还将 Copy 次数设为6，则会使旋转对象与最后一次生成的目标对象重合，将会在某些实体建模中造成后面的操作步骤无法完成预期的目标。7.利用MasterCAM创建支架模型（如图 3-9）图 3-9 支架模型 该支架模型是可以说是

23、各种实体特征集合的一个简单运用，通过建立底板的实体特征以及两个侧面板的实体特征，然后再用布尔和运算将它们组合成一个整体，就可以了。8.利用MasterCAM创建轴承座模型（如图 3-10）图 3-10 轴承座模型分析该模型的建立，第一眼看着这个模型的时候感觉好像很复杂，但是只要运用了正确的方法就可以简单很多，如果知识运用拉伸实体等特征命令的话光是看着就足够烦恼了，但是如果在画二维图的时候简单的处理一下就会简单很多，意思就是说在画二维图的时候尽可能多的考虑全部的实体特征，将它们全部表达在一个实体上面然后再在一个实体上进行增减实体的操作，这样会简单很多，对于初学者来说可能很难，但只要有了足够的经验

24、就很容易了。9.利用MasterCAM软件创建闹钟壳模型（如图 3-11）。图 3-11 闹钟壳实体模型图从上图可以看出，该闹钟壳实体模型是一个较为复杂的实体模型，这个实体模型的建模过程也相对前面几个模型的建模过程复杂。不过，通过对该模型的特征进行仔细的分析，我们还是可以看出，该零件主要通过Extrude挤压拉伸闹钟壳主体，拉伸时设置Draft Angle=5，然后通过在挤压实体上进行Trim、Shell、Fillet、Extrude Cut Body等操作创建闹钟壳的表面特征。最后，通过Boolean运算，将闹钟壳主体和建立的表面特征组合，即可完成闹钟壳实体的建立。通过对以上实体模型的创建，

25、使我掌握了MasterCAM通过创建3D实体模型进行实体建模和利用曲面创建编辑进行实体建模的各种基本方法：利用3D实体模型创建主要用于创建几何特征比较复杂的实体模型，通过预定义实体或挤压旋转扫描等命令生成的多个基本实体模型，然后通过进行Boolean运算完成实体模型的建立；而利用曲面编辑创建实体主要用于创建表面特征比较复杂的实体模型，通过建立多个复杂表面特征的曲面，利用缝合、剪裁等曲面编辑命令将曲面组合成一个封闭实体，即完成复杂表面特征零件的建模。第四章 MasterCAM与其他CAD/CAM软件的图形转换4.1进行MasterCAM图形转换的意义现今社会，人们在日常工作学习中常用到的CAD/

26、CAM软件多达数十种。每款软件的开发商各不相同，而每个开发商又以自己的小型几何数据库和算法来管理和存贮本身的图形文件。例如，UGII的图形文件后缀名是*.PRT，AutoCAD的图形文件后缀名是*.DWG，MasterCAM 9的图形文件后缀名是*.MC9等等。这些图形文件的存储格式是不同的，相互之间不能交换和共享，这给CAD技术的发展带来了很大的障碍。为此，很长时间以来，人们就开始对图形数据交换标准进行研究、开发和制定。同时，由于图形文件是不可读的，而图形数据交换的文件可以是以 ASCII 码表达的可读文件，因此，可实现CAD系统与高级语言程序系统之间交换图形数据信息，使CAD系统成为开放式

27、系统，从而扩展软件的功能。而MasterCAM系统正是通过运用上述理论的研究成果，在系统中设计了 Converters （文件转换）模块，从而可实现*.MC9文件与其他类型图形文件之间的相互转换。因此，对MasterCAM与其他CAD软件的研究能使我们更充分地认识该软件更好地利用该软件来为我们的工作学习服务。4.2 MasterCAM图形转换的具体方法在Mastercam X2中图形格式的转换有了很大的改变，简单了很多。如果要打开其它类型的文件，只需要在Mastercam X2主菜单栏中选择文件-打开文件（如图4-1所示） 图 4-1 文件打开格式图选择要打开文件的类型，然后再选择正确的文件名

28、就可以打开了。如果要将用Mastercam X2保存的文件用其他的软件打开，只需要在Mastercam X2主菜单栏中选择文件-另存文件（如图4-2所示）图 4-2 文件另存为格式图将其另存为将要用其它软件打开的文件类型即可。这些文件格式分别是由不同的公司各自开发的互不兼容的数据标准，但通过 MasterCAM 软件的 Converters 文件转换功能即实现了文件间的相互转换，从而为我们的工作学习带来了更多的便利。除此之外，MasterCAM 对自己公司的老版本也有较好的兼容性。在 MasterCAM 9 中，只需在 Converters 中选择 Save as MC8 便可将当前的 *.M

29、C9 文件轻松地转存为 *.MC8 文件。使我们能在一些较老版本的软件上打开图形文件。第五章 MasterCAM用于数控加工5.1 MasterCAM数控加工的方法MasterCAM软件拥有很强的数控加工编程能力，根据加工对象的特征及方法的不同，MasterCAM的加工模块分为了3个：Mill（铣削加工）、Lathe（车削加工）及Wire（线切割加工）。在对零件进行加工前，首先对利用已建模零件实体进行加工工艺分析，根据工艺分析中所确定的切削加工方案选择合适的加工模块进行操作，然后选择合适的加工刀具和工件材料，选择合适的加工工艺参数，即可生成零件的加工刀具轨迹，再对刀具轨迹进行模拟加工以验证工艺

30、分析及材料刀具选择的正确性，最后，通过后处理器进行后处理，生成数控加工程序，将其传入数控加工机床，即可进行实际零件的数控加工。5.2利用MasterCAM对典型零件的加工分析在本次设计中，我着重对MasterCAM的加工模块中Mill（铣削）模块进行了研究。该模块也是大家在平常工作中最常使用，使用最方便的一个模块。利用该模块，通过对零件的进行的工艺分析及必要的参数设置，可以进行二轴三轴甚至多轴加工的刀具路径的生成。在接下来的工作，我将通过对鼠标壳凹模进行加工工艺分析及刀具路径的生成来完成对Mill模块的研究工作。鼠标壳凹模模型如图 5-1。图 5-1、鼠标壳凹模该模型的建立是将鼠标壳模型通过绕

31、XOY平面Rotate（旋转）180度，建立个100*50*30的线框，将上表面与鼠标壳底面边框利用Trim/extend建立平面。并将长方体线框其余5个面用Draft封闭，最后删除鼠标壳底面，即完成鼠标壳凹模的创建。因为该模型的创建涉及加工工艺的分析，故在此将涉及加工工艺所需的凹模的主要尺寸给出：凹模边缘最大尺寸为75*37.5，最深处高度为20，鼠标模顶面与侧面的倒角半径为R=5。对该鼠标壳凹模模型的具体工艺分析如下：（1）毛坯的确定及材料的选择。由于该凹模形腔尺寸为75*37.5*20,故选择毛坯尺寸大小为100*50*30。材料选择常用的45#钢。（2）加工机床及夹具的确定。该模型的加

32、工面主要是从上表面向下进行型腔加工，故机床选择普通3轴立式铣床或加工中心进行加工，而该零件毛坯为一标准长方体钢件，且仅加工一件样品，属于单件生产，故夹具使用普通平口钳夹紧毛坯即可。（3）加工坐标原点的选择。为方便加工，将X、Y轴原点取在毛坯模型的中点，Z轴原点取在毛坯上表面。该点亦为模型在MasterCAM中的坐标原点（Origin）。（4）在凹模中间预钻孔。打开MasterCAM的Mill模块，读取“鼠标壳凹模”文件，选择 Toolpaths Drill Manual ，下刀点选择在加工坐标原点。在 Tool Parameters （刀具参数设置）中选择13的钻头。Feed rate （进给

33、速度）设为200mm/min，Spindle （主轴转速）设为1000r/min，Coolant （冷却液）方式选择为 Flood。由于加工原点所对应的加工深度为凹模深度最大值20，预钻孔是为后面进行切削加工作准备，故在 Simple drill-no peck （钻孔参数设置）中设置 Depth （钻孔深度）为-19.5，剩余0.5余量在后面的加工工序中切削。钻孔刀具路径如图 5-2。图 5-2、钻孔加工刀具路径图（5）进行曲面挖槽粗加工。该工序的目的大量切除凹模型腔中多余材质，使模型基本成形。在 Toolpaths Surface Rough Pocket 进行曲面挖槽粗加工。选择刀具为1

34、2高速钢立铣刀。Feed rate （进给速度）为300mm/min，Spindle （主轴转速）设为800r/min，Coolant （冷却液）方式依然选择为 Flood，在后面的工序加工中，Coolant 均采用 Flood模式。其次在 Surface parameters （曲面参数）中设置 Drive surface/solid Stock to leave （加工曲面预留量）为0.5。最后在 Rough pocket parameters （挖槽加工参数）中设置挖槽粗加工参数：Max stepdown （最大层深）为2；stepover distance （行间距）为3；并选中 Pr

35、ompt for entry point ，选择加工坐标原点为下刀点，同时选择 Spiral inside to outside （从内向外加工），选择 Constant 环形切削方式（如图5-3）。图 5-3、曲面挖槽粗加工参数设置最后，在 Set depths （加工深度）选择加工深度Z的范围为-2到-19，防止空刀和过切。生成的曲面挖槽粗加工刀具路径如图 5-4。图 5-4、曲面挖槽粗加工刀具路径图（6）进行曲面等高线外形粗加工。该工序对曲面挖槽粗加工后的型腔进行进行修整加工，使加工余量更加均匀，有利于后面精加工工序的进行。在 Toolpaths Surface Finish Conto

36、ur 中，选择10R5的高速钢球头铣刀进行加工。Feed rate （进给速度）为350mm/min，Spindle （主轴转速）设为2000r/min。在 Surface parameters （曲面加工参数）中设置Drive surface/solid Stock to leave （加工曲面预留量）为0.3。在 Finish contour parameters （曲面等高线外形精加工参数）设置等高线外形加工参数：Total tolerance （误差）为0.05；Max stepdown （最大层深）为0.5。最后生成曲面等高线外形粗加工刀具路径（如图 5-5）。图 5-5、曲面等高线

37、外形粗加工刀具路径图（7）进行曲面环绕等距半精加工。在 Surface Finishing 中选择 Scallop ，选择同曲面等高外形粗加工相同的刀具10R5的高速钢球头铣刀。由于该工序切削量明显加少，故可选择更高的切削速度：Feed rate=500mm/min，Spindle=2500r/min。切削曲面预留量 Stock to leave 设为0.15，Tool containment Compensate （加工范围补偿）为 Center （中心）方式。加工范围选择鼠标壳凹模型腔轮廓。最后在 Finish scallop parameters （环绕等距加工参数）中设置环绕等距加工参

38、数：Total tolerance （误差）为0.05，Max stepdown （最大层深）为0.3。 为防止空刀和过切现象的发生，在 Depth limits （深度限制）中设置Z值得范围以刀尖 Tip 为参考，在-0.4到-20之间。生成刀具路径如图 5-6。图 5-6、曲面环绕等距半精加工刀具路径图（8）进行曲面环绕等距精加工。该工序为最后一道加工工序，采用与半精加工相同的加工方式。因为鼠标壳凹模的圆角R=5，如果选用R5球头刀加工，效果不好，因此，选用8R4的高速钢球头铣刀，为了最大限度保证加工质量，最好选用一把全新的刀具进行加工。相应的切削速度和主轴转速也应选择的更大：Feed r

39、ate 选择600mm/min,Spindle选择5000r/min。在 Surface parameters 中设置曲面加工参数，加工曲面预留量 Stock to leave=0，Check surface/solid Stock to leave （干涉面预留量）设为0.1，干涉面选择毛坯的上表面，Tool containment Compensate （加工范围补偿）为 Center ，加工范围为型腔轮廓。最后进行 Finish scallop parameters （环绕等距加工参数）设置，Total tolerance=0.02,Max stepdown=0.2。精加工刀具路径如图

40、5-7。图 5-7、曲面环绕等距精加工刀具路径图通过以上8道工序，即可完成鼠标壳凹模模型加工。加工过程中各工序所选用刀具及加工参数如下表：表 5-1 加工工序刀具及参数选择加工工序选用刀具主轴转速(r/min)进给速度 (mm/min)钻孔13钻头1000200曲面挖槽粗加工12高速钢立铣刀800300曲面等高线外形粗加工10R5高速钢球头铣刀2000350曲面环绕等距半精加工10R5高速钢球头铣刀2500500曲面环绕等距精加工8R4高速钢球头铣刀3500600 底座模型如下图所示： 分析该模型需要加工的部分比上一个较为复杂，我们还是用Mastercam X2的Mill模块进行数控加工。首先

41、用平底铣刀进行外形轮廓的铣削，然后再用铣刀进行内部两个像圆的轮廓的铣削，然后再用沉孔铣刀进行8个沉孔的铣削，然后在用钻头，钻轮廓外围的四个孔。工艺卡片如附图所示。5.3利用MasterCAM对刀具路径进行后处理当我们利用MasterCAM软件完成加工刀具路径的生成后，就可以利用MasterCAM自动生成加工所需的数控加工程序。在加工模块的 Toolpaths Operations 中的 Operation Manager （刀路操作系统）选择 Post ，即可对所选择的刀具路径进行保存或生成加工程序。在 Post processing 中选择 Change Post即可根据数控系统得不同选择相

42、应得后处理文件。刀具路径保存为*.NCI文件，数控加工程序为*.NC文件。针对本次研究中所进行工艺分析的鼠标壳凹模模型进行后处理分析，如果加工采用数控铣床，则需分别将加工工序的刀具路径生成数控加工程序；如果采用加工中心进行加工，则可将所有的刀具路径共同选择生成一个带自动换刀程序的数控加工程序。最后，将数控加工程序输入数控机床，即可对零件进行加工。结 论通过对MasterCAM软件的学习，使我对用MasterCAM软件的各项操作，如：二维平面图形的画法、曲面的创建和编辑、三维实体模型的建立和管理等，有了较详尽的了解和掌握，能够运用该软件进行一般的实体建模操作；研究了MasterCAM软件与其他C

43、AD软件间图形互换功能,对其图形转换功能有了相当的认识和了解。同时掌握了利用MasteraCAM进行曲面粗加工和精加工的一些基本方法，并综合利用这些加工方法，根据具体零件的特征对实体零件进行了加工工艺分析。当然，在这次课题研究中，我也存在着许多的不足之处。对于MasteraCAM的学习研究主要还是针对MasterCAM在实体建模和数控加工中的应用，而更深层次内容如对于MasterCAM系统的底层开发等方面没有涉及到。还有是在对MasterCAM软件的学习中，由于时间不足及课题需要等原因，对其CAD功能的研究着重在实体造型方面，而对其二维绘图和三维曲线曲面等方面的研究不足，对MasterCAM在

44、数控加工模块中所提供的各种加工方法研究也不够详细全面，而由于条件地限制，对MasterCAM的图形转换功能也主要处于理论方面的研究。通过这次毕业设计的完成，使我对在大学期间所学各科专业课程进行了总体的复习，提高了我对知识融会贯通综合运用的能力和解决实际问题的能力。同时，通过毕业论文的撰写，使我的自学能力、资料查阅能力、外语能力及计算机应用能力得到了综合的训练，在指导老师朱江老师的精心指导下，培养了我严谨、求实的治学方法和刻苦钻研、勇于探索的精神，使我学到了很多东西。而在这次设计中现出的问题，也等待着我在今后的工作学习中进一步去弥补改进。致 谢 MasterCAM用于实体建模和数控加工研讨论文研

45、究工作是在朱江老师的精心指导下完成的，论文撰写的每一环节都凝聚着导师的大量心血，同时在设计过程中朱老师尽最大的力量给予了帮助。朱老师严谨的治学态度和精益求精的工作态度以及对待事业的奉献精神，是我现在和将来学习的典范。在我遇到困难和思想困惑的时候，朱老师总是给予我及时和耐心的支持，使我不断前进，本文的完成无不渗透着导师的心血，在此，特向尊敬的朱老师表示最衷心的感谢，并致以崇高的敬意。在大学学习生活的四年中，得到了各位任课老师研究课题的方法和工作的认真、求实的学风、态度。各位老师的一言一行对学生都是一种鞭策，激励着学生不断前进。在论文的进行过程中，得到了各位老师和专家的大力支持，使我的论文得以顺利

46、完成。在此表示忠心的感谢。应用核技术及自动化工程学院是一个充满活力和团结的集体，在我的学习期间，得到了多位老师和同学的大力帮助，是他们给予我很多，在此对他们表示感谢。感谢在百忙中评阅论文和参加答辩的专家和评委。在论文完成之际，我还要对一直以来关心我的朋友表达感激之情！参考文献1李丽娜，廖利，刘曼华等编著. MASTERCAM X2模具设计技术指导.北京：电子工业出版社，2009.2何满才编著. MASTERCAM X基础教程.北京:人民邮电出版社.2006.43王卫兵主编. MASTERCAM数控加工实例教程.北京:清华大学出版社.20064刘德平,刘武发,汪玉平.数控机床编程与应用M.北京:

47、化学工业出版社, 2007.5周文成编著.MASTERCAM X基础与范例应用. 北京:人民邮电出版社.2006.46朱辉,曹桄,唐保宁,陈大复等编.画法几何及工程制图.上海:上海科学技术出版社.2003.37沈其文主编.材料成形工艺基础.武汉:华中科技大学出版社.2003.98吴宗泽,罗圣国主编.机械设计课程设计手册.北京:高等教育出版社.20069博创设计坊,钟日铭编著.AUTOCAD 2009中文版基础培训教程.北京:清华大学出版社.200810支保军,胡静,李少勇等编著.中文版AUTOCAD 2009机械设计标准教程.北京:中国铁道出版社.200911苏厚合等编著.PRO/ENGINEER 2001入门教程.北京:清华大学出版社,2001.12李伟光现代制造技术M北京：机械工业出版社，200113王贵明数控实用技术M北京：机械工业出版社，200714塑料模具设计手册编写组.塑料模具设计手册M.北京：机械工业出版社，2002.15郭研.软件项目管理J.物流科技,2005,(2).16王先逵主编.机械制造工艺学.北京：机械工业出版社.2006.1 17Robert R.Song.Building