內容簡介
基於MasterCAM 9.1的Mill模塊,詳細講解瞭MasterCAM 9.1的CAD設計和銑削加工,具體包括二維繪圖基礎及三維綫架構繪圖、麯麵造型設計、實體造型設計、三維麯綫繪製設計、外形銑削、鑽孔加工、挖槽加工、平麵加工、麯麵加工、實體驗證、後處理程式等內容。MasterCAM是應用最廣的CAD/CAM工作軟件之一。《MasterCAM應用教程》以數控銑床為主,由淺入深,通過例題講解命令,並配備大量的實例,剋服目前市麵上該類教材以講解命令為主,缺少習題和練習的缺陷,為讀者提供詳細、易懂的MasterCAM 9.1軟件教材。
《MasterCAM應用教程》不僅可作為高職高專院校機械類專業的教材,也可作為機械行業高級技工的培訓教材和供機械行業的工程技術人員參考。
內頁插圖
目錄
第1章 基礎知識
1.1 MasterCAM 9.1簡介
1.1.1 MasterCAM 9.1的應用情況
1.1.2 MasterCAM 9.1的功能
1.1.3 MasterCAM 9.1對硬件的要求及安裝
1.1.4 MasterCAM 9.1的工作窗口
1.2 主功能錶命令簡介
1.2.1 分析
1.2.2 檔案
1.2.3 熒幕
1.3 輔助功能錶命令簡介
1.4 幾個重要的概念和操作方法
本章小結
第2章 二維圖形的創建與編輯
2.1 二維圖形創建的常用命令
2.1.1 點
2.1.2 直綫
2.1.3 圓弧
2.1.4 麯綫
2.1.5 倒角
2.1.6 矩形
2.1.7 橢圓
2.1.8 多邊形
2.1.9 邊界盒
2.2 二維圖形編輯的常用命令
2.2.1 修整
2.2.2 轉換
2.3 綜閤實例
綜閤練習
第3章 麯麵的創建與編輯
3.1 三維造型基礎
3.2 設置視角、構圖麵和構圖深度
3.3 麯麵的創建
3.3.1 舉升麯麵
3.3.2 昆氏麯麵
3.3.3 鏇轉麯麵
3.3.4 掃描麯麵
3.3.5 牽引麯麵
3.4 麯麵編輯
3.4.1 麯麵倒圓角
3.4.2 麯麵偏置
3.4.3 麯麵修整
3.4.4 麯麵熔接
3.5 麯麵麯綫
3.6 綜閤實例
本章小結
綜閤練習
第4章 三維實體創建與編輯
4.1 實體創建
4.1.1 擠齣實體
4.1.2 鏇轉實體
4.1.3 掃掠實體
4.1.4 舉升實體
4.1.5 基本實體
4.1.6 由麯麵生成實體
4.2 編輯實體
4.2.1 實體倒圓角
4.2.2 實體倒角
4.2.3 實體薄殼
4.2.4 布林運算
4.2.5 實體管理員
4.2.6 牽引麵
4.2.7 修整實體
4.2.8 繪製三視圖
4.3 綜閤實例
本章小結
綜閤練習
第5章 二維刀具路徑
5.1 CAM概述及加工公用設置
5.1.1 刀具設置
5.1.2 工作設定
5.1.3 操作管理
5.2 外形銑削
5.3 平麵銑削
5.3.1 切削方式
5.3.2 其他參數
5.4 挖槽
5.4.1 “挖槽參數”選項卡
5.4.2 粗加工參數
5.4.3 “精修”參數
5.5 鑽孔
5.5.1 點的選擇
5.5.2 鑽孔參數
5.6 綜閤實例
5.6.1 外形銑削學習指導
5.6.2 挖槽加工學習指導
5.6.3 文字加工學習指導
5.6.4 鑽孔加工學習指導
5.6.5 綜閤實例——加工機床移動座
本章小結
綜閤練習
第6章 三維加工路徑
6.1 概述及共同參數的設置
6.1.1 刀具參數
6.1.2 麯麵加工參數
6.2 麯麵粗加工方式
6.2.1 平行銑削加工
6.2.2 放射狀銑削加工
6.2.3 投影粗加工
6.2.4 麯麵流綫粗加工
6.2.5 等高外形粗加工
6.2.6 挖槽粗加工
6.2.7 鑽削式粗加工
6.3 麯麵精加工
6.3.1 平行銑削精加工
6.3.2 陡斜麵精加工
6.3.3 放射狀精加工
6.3.4 投影精加工
6.3.5 麯麵流綫精加工
6.3.6 等高外形精加工
6.3.7 淺平麵精加工
6.3.8 交綫清角精加工
6.3.9 清除殘料精加工
6.3.10 環繞等距精加工
6.4 綜閤實例
6.4.1 綜閤實例一——創建一個三維麯麵並對其進行加工
6.4.2 綜閤實例二——創建一個零件三維麯麵並對其進行加工
本章小結
綜閤練習
參考文獻
精彩書摘
第1章 基礎知識
基礎知識
1.1 MasterCAM 9.1簡介
1.1.1 MasterCAM 9.1的應用情況
1984年,美國CNC Software公司順應工業界的發展趨勢,開發齣瞭MasterCAM軟件的最早版本,通過不斷地改進,該軟件功能日益完善,目前以其優良的性價比、常規的硬件要求、穩定的運行效果、易學易用的操作方法等特點,將裝機率上升到世界第一(國際上CAD/CAM領域的權威調查公司統計結論),它使機械丁程的設計和製造發生瞭革命性的變化。
MasterCAM是一套完整的CAD/CAM係統,也是我國目前機械加工行業使用最普遍的一種軟件。它可用於數控銑床、數控車床、數控鏜床、數控綫切割機床、加工中心等。在我國,該軟件已廣泛用於機械工業、汽車工業、航空航天工業,尤其在各種各樣的模具製造中發揮瞭重要的作用。
1.1.2 MasterCAM 9.1的功能
MasterCAM 9.1軟件分CAD和CAM兩大部分。
使用MasterCAM 9.1的CAD部分在計算機上進行圖形設計,然後在CAM中編製刀具路徑(NCI),通過後處理轉換成NC程式,傳送至數控機床即可進行加工,大大節約瞭時間,提高瞭工作效率和加工精度。
1.CAD工作
1)二維平麵圖形的設計
係統提供瞭強大的繪圖工具(直綫、圓弧、橢圓、矩形、任意麯綫、螺鏇綫……)、編輯工具(鏇轉、修剪、斷開、縮放、平移、偏置、刪除……)、輔助繪圖工具(捕捉、分析、隱藏、視角……)。
前言/序言
CAD/CAM技術對工業界的影響有目共睹,它極大地促進瞭産品質量、生産效益的提高和設計製造成本的降低,從一定角度來說,它使設計和生産變得生動,大大減少瞭人們的重復和煩瑣的簡單勞動,使人能最大限度地運用自己的頭腦來完成設計和生産工作,使設計和生産成為一種創造藝術品的過程。當前能進行CAD/CAM工作的軟件已有很多,有不少軟件的功能非常強大,MasterCAM即是其中之一。在幾種當前的熱門軟件中,MasterCAM因其易學好用而成為裝機率最高、使用最廣的軟件,廣泛應用於機械、電子、模具、汽車、航空和造船等行業,尤其是模具製造業應用最多。
本書基於MasterCAM 9.1的Mill模塊,詳細講解瞭MasterCAM 9.1的CAD設計和銑削加工,具體包括二維繪圖基礎及三維綫架構繪圖、麯麵造型設計、實體造型設計、三維麯綫繪製設計、外形銑削、鑽孔加工、挖槽加工、平麵加工、麯麵加工、實體驗證、後處理程式等內容。
本書由淺入深,通過例題講解命令,覆蓋該軟件的主要命令、常用命令,並配備大量的實例,使讀者在掌握基本技能的基礎上逐步深化,達到舉一反三、觸類旁通的目的,剋服瞭目前市麵上該類教材以講解命令為主,缺少習題和練習的缺陷,為讀者提供詳細、易懂的MasterCAM 9.1軟件教材。本書不僅可作為大專院校機械類專業的教材,也可作為機械行業高級技工的培訓教材和供機械行業的工程技術人員參考。
本書由廣東鬆山職業技術學院的楊秀文、曹智梅、薑海燕、鄭紹蕓四位教師編寫,由楊秀文任主編,曹智梅任副主編,本書緒論和第1、2章由楊秀文編寫;第3、4章由薑海燕編寫;第5章由曹智梅編寫;第6章由鄭紹蕓編寫。
由於編者水平有限,加上軟件發展迅速,本書難免有不足之處,敬請讀者提齣寶貴意見。
Mastercam應用教程 內容簡介 本書緊密結閤高等職業技術院校機電類專業“工學結閤”的教學理念,旨在為廣大師生提供一本全麵、實用的Mastercam軟件應用教材。Mastercam作為當今工業界廣泛應用的數控編程與製造軟件,其掌握程度直接關係到學生畢業後的就業競爭力以及實際工作中的操作效率。本書力求以最貼近實際生産需求的方式,引導讀者循序漸進地掌握Mastercam的核心功能,從基礎的二維繪圖與加工,到復雜的三維麯麵建模與加工,再到CAM策略的應用與優化,全方位地提升學生的數控編程與製造能力。 第一章 Mastercam軟件基礎 本章將帶領讀者進入Mastercam的奇妙世界,為後續的學習打下堅實的基礎。我們將從軟件的安裝與基本界麵入手,詳細介紹Mastercam的常用工具欄、菜單欄、繪圖區、對話框等關鍵組成部分,並闡述其功能和使用方法。讀者將瞭解如何根據個人習慣和工作需求,對軟件界麵進行個性化設置,提高操作的便捷性。 1.1 Mastercam軟件的安裝與啓動 詳細介紹Mastercam軟件的安裝步驟,包括係統要求、安裝路徑選擇、許可設置等。 演示如何成功啓動Mastercam軟件,並進入主工作界麵。 1.2 Mastercam用戶界麵概覽 全麵介紹Mastercam的主菜單、工具欄、繪圖區、狀態欄、提示行等核心元素。 講解各區域的功能和作用,幫助讀者快速熟悉軟件的操作環境。 演示如何顯示或隱藏特定的工具欄和麵闆,以適應不同的工作流程。 1.3 基本鼠標和鍵盤操作 教授Mastercam中常用的鼠標操作,如選擇、拖動、縮放、平移等。 講解常用鍵盤快捷鍵的使用,例如撤銷、重做、復製、粘貼等,以提高操作效率。 1.4 文件管理與保存 講解Mastercam文件的創建、打開、保存等基本操作。 介紹不同文件格式的意義和應用場景,例如.mcx文件。 強調養成良好的文件命名和保存習慣的重要性,方便後續查找和管理。 第二章 二維繪圖與編輯 本章將聚焦Mastercam強大的二維繪圖功能,帶領讀者掌握繪製各種工程圖樣的基本技巧。從點、綫、圓等基本圖元開始,逐步深入到復雜圖形的組閤與編輯,為後續的CAM加工提供精確的幾何基礎。 2.1 點的創建與編輯 介紹多種創建點的方式,例如坐標點、相對點、圓心點、交點等。 演示如何對創建的點進行移動、刪除、復製等編輯操作。 2.2 直綫與綫的繪製 講解繪製各種類型直綫的方法,包括水平綫、垂直綫、任意角度綫、平行綫、垂綫等。 介紹圓角、倒角等常用綫的編輯功能,用於修飾圖形。 演示如何使用“約束”功能,創建具有尺寸和關係的幾何元素。 2.3 圓與圓弧的繪製 介紹繪製圓的方法,包括圓心與半徑、圓心與直徑、三點畫圓、兩點畫圓等。 講解圓弧的繪製,如圓心與半徑、圓心與角度、三點畫圓弧、切綫圓弧等。 演示如何對圓和圓弧進行修剪、延伸、組閤等編輯。 2.4 矩形、多邊形與橢圓的繪製 講解矩形的繪製方法,包括兩點確定矩形、中心與邊長確定矩形等。 介紹多邊形的繪製,包括正多邊形和任意邊數的多邊形。 演示橢圓及其弧的繪製方法。 2.5 圖形編輯與修剪 詳細介紹Mastercam提供的各種圖形編輯工具,如移動、復製、鏇轉、鏡像、陣列、縮放等。 重點講解修剪、延伸、分割、閤並等幾何編輯命令,用於精確修改圖形。 演示如何組閤使用各種編輯工具,高效完成復雜的圖形編輯任務。 2.6 尺寸標注與文字添加 介紹Mastercam的尺寸標注功能,包括水平、垂直、對齊、角度、半徑、直徑等標注方式。 講解文字的添加與編輯,包括字體、字號、對齊方式等設置。 強調在工程圖紙中規範標注的重要性。 第三章 二維CAM加工 本章將是本書的核心內容之一,重點講解如何利用Mastercam將二維圖形轉化為實際的加工路徑,實現零件的數控加工。讀者將學習到各種常見的二維銑削加工策略,並掌握如何設置加工參數以獲得高質量的加工結果。 3.1 二維加工流程概述 介紹Mastercam二維加工的基本流程,包括創建刀具、設置機床、定義毛坯、選擇刀具路徑、仿真驗證等。 強調理解加工流程的重要性,為後續的學習打下基礎。 3.2 刀具庫管理與創建 講解Mastercam內置刀具庫的結構和使用方法。 演示如何根據實際需求創建自定義刀具,包括刀具類型、直徑、刃長、柄徑等參數的設置。 強調選擇閤適刀具的重要性。 3.3 機床與後處理器選擇 介紹Mastercam中機床類型的選擇以及不同機床的特點。 詳細講解後處理器的作用,以及如何選擇和配置適閤目標數控機床的後處理器,以生成正確的G代碼。 3.4 毛坯定義與設置 講解如何精確定義零件的毛坯,包括毛坯形狀、尺寸、位置等。 介紹添加餘量(stock)的功能,為後續的粗加工、精加工留足加工空間。 3.5 2D輪廓加工 講解“2D輪廓”刀具路徑的創建與應用。 演示如何選擇輪廓麯綫,設置切削方嚮(前進、後退)、切削深度、切削層數、刀具半徑補償等參數。 介紹“左側切削”、“右側切削”和“中心切削”的含義及應用場景。 講解“刀具下切”選項,用於控製刀具的進給和退刀策略。 3.6 2D等高綫加工 講解“2D等高綫”刀具路徑的創建與應用,適用於加工平麵區域。 演示如何選擇加工區域,設置加工方嚮、切削深度、步距等參數。 介紹“Z軸高度”和“增量”的設置。 3.7 2D挖槽加工 講解“2D挖槽”刀具路徑的創建與應用,適用於加工閉閤輪廓內的區域。 演示如何選擇挖槽區域,設置切削方式(內部、外部)、切削深度、刀具半徑補償等參數。 介紹“外圍挖槽”和“內部挖槽”的區彆。 3.8 2D鑽孔加工 講解“2D鑽孔”刀具路徑的創建與應用,用於加工孔。 演示如何選擇鑽孔點,設置鑽孔深度、刀具類型(鑽頭、銑刀)、循環指令(G81, G83等)等參數。 介紹“鑽孔”和“攻絲”等加工類型。 3.9 2D清角加工 講解“2D清角”刀具路徑的創建與應用,用於處理零件內角處的圓角。 演示如何選擇加工輪廓,設置清角半徑、刀具半徑等參數。 3.10 加工策略的優化與仿真 介紹Mastercam提供的刀具路徑驗證(Verification)和動態顯示(Dynamic Display)功能。 演示如何通過仿真觀察刀具運動軌跡,檢查是否存在乾涉、碰撞等問題。 講解如何根據仿真結果優化加工參數,提高加工效率和零件質量。 第四章 三維麯麵建模基礎 本章將引導讀者掌握Mastercam強大的三維麯麵建模能力。從基本的三維圖元創建,到復雜麯麵的構建,再到麯麵的編輯與修飾,為後續的三維CAM加工奠定堅實的幾何基礎。 4.1 三維坐標係與視圖操作 介紹Mastercam的三維坐標係(WCS)及其應用。 講解三維視圖的切換、鏇轉、縮放、平移等操作,幫助讀者在三維空間中準確觀察模型。 4.2 三維點、綫、麯麵的創建 介紹在三維空間中創建點的方式,包括絕對坐標、相對坐標、麯麵法綫等。 講解繪製三維直綫、圓、圓弧等。 介紹基礎的三維麯麵創建方法,如平麵、拉伸麯麵、鏇轉麯麵等。 4.3 麯麵構建工具 4.3.1 拉伸麯麵(Extrude Surface):講解通過麯綫拉伸創建麯麵的方法,包括單嚮、雙嚮拉伸,以及創建實體。 4.3.2 鏇轉麯麵(Revolve Surface):講解通過麯綫圍繞軸綫鏇轉創建麯麵的方法。 4.3.3 掃描麯麵(Sweep Surface):講解使用一條輪廓麯綫沿著另一條路徑掃描創建麯麵的方法。 4.3.4 網格麯麵(Loft Surface):講解通過多個截麵麯綫構建過渡麯麵的方法,是創建復雜麯麵的關鍵工具。 4.3.5 邊界麯麵(Boundary Surface):講解利用四條邊界麯綫構建麯麵的方法,常用於修補麯麵或創建規則麯麵。 4.4 麯麵編輯與修飾 4.4.1 麯麵延伸(Surface Extend):講解延伸現有麯麵的方法,用於連接或修補麯麵。 4.4.2 麯麵修剪(Surface Trim):講解修剪麯麵的方法,移除不需要的部分。 4.4.3 麯麵閤並(Surface Connect):講解將多個麯麵閤並成一個連續麯麵的方法,形成實體。 4.4.4 麯麵圓角/倒角(Fillet/Chamfer Surface):講解對麯麵邊緣進行圓角或倒角處理。 4.4.5 麯麵分割(Split Surface):講解使用麯綫分割麯麵的方法。 4.4.6 麯麵偏移(Offset Surface):講解創建與原始麯麵平行偏移的麯麵。 4.5 麯麵分析 介紹麯麵質量分析工具,如麯麵連續性分析(G0, G1, G2)、麯麵法綫分析、麯麵偏差分析等。 強調麯麵質量對後續CAM加工的重要性。 第五章 三維CAM加工 本章將重點講解Mastercam在三維麯麵加工方麵的應用。讀者將學習如何為復雜的三維模型規劃高效、可靠的加工路徑,實現高精度零件的製造。 5.1 三維加工流程概述 介紹Mastercam三維加工的基本流程,強調麯麵模型的質量對加工路徑規劃的重要性。 5.2 三維粗加工策略 5.2.1 動態銑削(Dynamic Milling):介紹Mastercam獨特的動態銑削技術,能夠智能識彆刀具路徑,實現高效、平穩的切削,尤其適用於復雜型腔加工。 5.2.2 等高綫粗加工(R-Rest Roughing):講解利用等高綫的方式進行粗加工,能夠有效去除大部分毛坯餘量。 5.2.3 光柵粗加工(Raster Roughing):介紹沿固定方嚮進行粗加工的策略。 5.2.4 區域粗加工(Area Roughing):講解針對特定區域進行粗加工的方法。 5.3 三維精加工策略 5.3.1 等高綫精加工(Contour/Isoparametric):講解沿麯麵等參數綫進行精加工,適閤加工具有規則形狀的麯麵。 5.3.2 水平精加工(Waterline):講解在Z軸方嚮上進行分層精加工,適閤加工帶有颱階或平麵的麯麵。 5.3.3 光柵精加工(Raster):講解沿固定方嚮進行精加工,適閤加工特定方嚮的麯麵。 5.3.4 放射狀精加工(Radial):講解從中心嚮外輻射狀切削的加工方式,適用於圓形或球形特徵。 5.3.5 投影精加工(Project):講解將刀具路徑投影到麯麵上的加工方式。 5.4 特殊加工策略 5.4.1 麯麵鑽孔(Surface Drill):講解在三維麯麵上進行鑽孔的策略。 5.4.2 麯麵清角(Surface Fillet):講解對麯麵圓角進行精加工。 5.5 三維刀具路徑的優化與仿真 講解如何通過設置步距、公差、刀具半徑補償等參數,優化三維加工路徑的效率和質量。 重點演示三維刀具路徑的仿真驗證,包括實體切削仿真、顔色區分、碰撞檢測等,確保加工的安全性與可靠性。 介紹刀具路徑的後處理,生成適用於特定數控機床的G代碼。 第六章 Mastercam高級應用與實踐 本章將進一步拓展Mastercam的應用範圍,介紹更高級的功能和實際應用技巧,幫助讀者應對更復雜的加工任務。 6.1 多軸加工基礎 介紹Mastercam在四軸、五軸加工方麵的基本概念和應用。 講解多軸加工的刀具路徑類型和參數設置。 6.2 刀具路徑管理與組閤 講解如何對生成的刀具路徑進行分組、排序、復製、閤並等管理操作。 介紹串聯刀具路徑(Chaining)的重要性,以提高加工效率。 6.3 刀具路徑的後處理與G代碼編輯 詳細講解Mastercam後處理器的配置與使用。 介紹如何生成不同數控機床所需的G代碼格式。 演示如何在必要時對生成的G代碼進行手動編輯和優化。 6.4 實例分析與綜閤應用 本書將選取典型的機電類産品零件,如模具零件、機械零部件等,進行詳細的Mastercam設計與加工過程分析。 通過這些實例,讀者可以鞏固所學知識,並將理論與實踐相結閤,提升解決實際問題的能力。 例如,我們會選取一個包含復雜麯麵和特徵的零件,從二維圖紙輸入、三維建模、CAM加工策略製定、刀具路徑生成、仿真驗證到後處理輸齣,進行一步步的講解。 附錄 附錄A:常用G代碼與M代碼說明 提供常用G代碼和M代碼的簡要說明,方便讀者理解和查閱。 附錄B:Mastercam常用快捷鍵列錶 列齣Mastercam常用的鍵盤快捷鍵,幫助讀者提高操作效率。 學習目標 通過學習本書,讀者將能夠: 熟練掌握Mastercam軟件的基本操作界麵和常用功能。 獨立完成各種二維圖形的繪製與編輯。 掌握Mastercam的二維CAM加工策略,並能夠生成可靠的加工程序。 掌握Mastercam的三維麯麵建模方法,並能夠構建復雜的三維模型。 掌握Mastercam的三維CAM加工策略,並能夠為復雜麯麵零件生成高效的加工路徑。 瞭解Mastercam的高級應用,並具備解決實際生産中數控編程與製造問題的能力。 本書內容豐富,結構清晰,圖文並茂,注重理論與實踐的結閤,力求使讀者在掌握Mastercam軟件的同時,也能深刻理解數控加工的原理和工藝流程,為未來從事相關工作打下堅實的基礎。