MasterCAM零件设计和数控机床零件加工（浮雕）
目 录
1 引言 1
2? 零件的造型 1
2.1 CAD/CAM技术 1
2.2 Master CAM在数控加工中应用 2
2.3 飞机的建模 3
2.4 导出飞机模型 19
3 应用Master CAM进行零件加工 19
3.1 利用Master CAM进行零件加工的自动编程基本步骤 19
3.2 利用Master CAM进行零件加工 29
4 数控加工中心的操作过程 30
结论 31
致谢 32
参考文献 33
1 引言
计算机集成制造系统集成了多个个体信息加工和制造企业管理信息系统，它将与产品生命周期中的所有功能相关,包括设计、制造、管理、营销等信息处理的全集成。CAD/CAM软件是企业信息化应用软件的基础，它的开发和应用传统的产品设计、制造内容和工作方法都得到了根本性的转变，大大提高了经济效益和社会效益。基于Mastercam软件（CAD/CAM）的复杂曲面的设计和加工程序的生成，在数控机床（数控铣床及加工中心等）上按照设计方案加工零件，这样可以加强学生在专业能力上的成果，同时对CAD/CAM有更多的了解，为今后从事的专业工作铺下良好基础。
Mastercam是由美国CNC Software Inc.计算机辅助设计/计算机辅助设计软件的研究与开发。它具有二维画图、三维进行实体造型、曲面的设计、数控的编程、刀具的路径摸拟及真实感的摸拟等类似的功能。 Mastercam提供了设计图形轮廓所需的理想要求，其强大稳定的造型功能不但可以设计出复杂的曲线，还可以设计出曲面零件。 总之Mastercam软件是一种经典的CAD/CAM *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
制图软件装备，它把CAD造型和CAM数控编程结合到了一个系统环境里了，所以是现代制造技术的基础，它的广泛应用替代了普通机械，从而使全球制造业发生了本质的变化。
2 零件的造型
2．1 CAD/CAM技术
CAD/CAM生产技术是现代科技制造发展业不可缺少的组成部分之一，他的技术成果目前已应用于全球各个技术领域，一些产品的发展生产之类的，促使这些东西都发生了一个非一般的突破。CAD/CAM生产技术已经逐渐垄断各行各业，已经转变为现代的重要标志，影响这各行各业的发展和经济问题。CAD/CAM生产技术现在也已经慢慢替换掉了各种其他的方式，慢慢成为了这一领域的主流技术，使基本的生产方式都产生了极具挑战性的变化。当然在一些工业发达的地方，这一技术早已垄断了一切，因此,CAD/CAM技术反映了一个国家工业水平的高低。
2．2 Master CAM在数控加工中的应用
Mastercam具有非常强大实体造型和编程作用，它可以设计出其他软件不能设计出的复杂曲线以及其他东西，特别是可以使用它的刀具路径功能模拟实体零件加工的一个过程，在这个过程中，我们可以发现里面存在的问题，比如说刀具的干涉，碰刀，程序代码错误之类的问题，它是比较真实可靠地反映了这些问题，以便于使用者可以及时发现问题，改正问题，总之Mastercam是一款比较实用的制图软件。另一方面Mastercam对于程序运作的环境也是比较低的，可以用于各种环境不好的地方，当然都能获得不错的效果。目前为止，Mastercam已被用于我国各方面领域的运用，各种制造机械企业，以及军事基地等等方面，为我们国家的制造生产业快速发展作出了巨大贡献。
作为一种计算机辅助设计/凸轮集成软件，凸轮主控软件包括设计和加工，设计模块（设计）、铣削模块（磨）、车削模块（车床）和线切割模块（丝）。CAD的部分主要是通过对模块的设计实现，它具有完美的曲线和曲面的功能，不仅可以与二维和三维空间曲线的概念设计，也可以生成曲线方程，可以用许多方法来生成曲面和柔性曲面编辑用NURBS，pa-rameterics数学模型。
Master CAM软件在数控加工中的主要步骤按如下所示：
1. 零件的加工工艺分析?? 图2-1所示为加工的零件外形图，在通过Master CAM制图软件对零件飞机进行自动编程前，我们要考虑到种种方面的问题，首先要考虑到的是零件飞机的整体加工工艺性，想好加工时的先后顺序，做到不重复，不错误加工，走刀。然后要考虑到零件的粗糙度，保证该零件在较低的粗糙度时，要考虑到走刀的次数啊，零件飞机的整体形状啊，来提高加工效率。当然也要考虑到，先加工主要的表面，再加工次要的表面，做到先主后次的顺序，在加工曲面的时候要由其重要仔细。
图2-1零件加工成品图
2. 零件图的几何建模? 图2-1加工零件图的几何建模建立零件的几何模型是实现数控加工的基础，本毕业设计采用UG软件进行零件的三维几何建模。
2．3 零件飞机的建模
(1)双击电脑桌面UG6.0，进入UG，界面如图2-2所示。
图2-2 UG启动界面
(2)选择菜单栏中的【文件】/【新建】命令建立新的文件，系统弹出如图2-3所示新建对话框，在模板栏中选择模型，在单位栏中选择毫米，在文件名输入栏输入文件名“feiji”。
图2-3 新建对话框
(3)单击确认，进入如图2-4界面，该界面表示零件设计模块。
图2-4 零件设计模块 图2-6 草图选择界面
(4)如图2-5所示的顶部菜单和工具栏。
图2-5 顶部菜单和工具栏
（5)单击草图按钮，出现如图2-6所示的选择界面。选取XY平面为草绘平面，单击确定按钮，完成基准坐标系。
(6)选择菜单栏中的【插入】/【草图】命令，以XY平面为草绘平面插入新的草图，给已完成的基准坐标系给定尺寸，完成约束，如图2-7所示。
图2-7 草绘界面
(7)绘制草图，如图2-8所示，选择菜单栏中的【插入】/【曲线】/【艺术样条】命令，完成基本轮廓，并且进行尺寸约束。
图2-8 艺术样条绘图
（8)单击完成草图，完成草图的绘制。
（9选择菜单栏中的【插入】/【草图】命令，以XZ平面为草绘平面插入新的草图，利用 选项完成三段圆弧轮廓，完成三段圆弧的尺寸标注，并且实现两两相切，实现约束，如图2-9所示。
（20）选择菜单栏中的【插入】/【草图】命令，以基准面2为草绘平面插入新的草图，单击【插入】/【来自曲线集的曲线】/【交点】命令，分别在图2-8和2-9两条曲线上找到交点，单击【艺术样条】连接两交点，给点尺寸，完成约束。如图2-16所示。
图2-16 绘制草图 图2-15 绘制草图
(21) 单击完成草图，完成草图的绘制。
（22）单击菜单栏中的【插入】/【网格曲面】/【通过曲线网格】命令，依次选中主曲线和交叉曲线，方向要一致，点击预览，单击确认，形成曲面，如图2-17所示。
1 引言 1
2? 零件的造型 1
2.1 CAD/CAM技术 1
2.2 Master CAM在数控加工中应用 2
2.3 飞机的建模 3
2.4 导出飞机模型 19
3 应用Master CAM进行零件加工 19
3.1 利用Master CAM进行零件加工的自动编程基本步骤 19
3.2 利用Master CAM进行零件加工 29
4 数控加工中心的操作过程 30
结论 31
致谢 32
参考文献 33
1 引言
计算机集成制造系统集成了多个个体信息加工和制造企业管理信息系统，它将与产品生命周期中的所有功能相关,包括设计、制造、管理、营销等信息处理的全集成。CAD/CAM软件是企业信息化应用软件的基础，它的开发和应用传统的产品设计、制造内容和工作方法都得到了根本性的转变，大大提高了经济效益和社会效益。基于Mastercam软件（CAD/CAM）的复杂曲面的设计和加工程序的生成，在数控机床（数控铣床及加工中心等）上按照设计方案加工零件，这样可以加强学生在专业能力上的成果，同时对CAD/CAM有更多的了解，为今后从事的专业工作铺下良好基础。
Mastercam是由美国CNC Software Inc.计算机辅助设计/计算机辅助设计软件的研究与开发。它具有二维画图、三维进行实体造型、曲面的设计、数控的编程、刀具的路径摸拟及真实感的摸拟等类似的功能。 Mastercam提供了设计图形轮廓所需的理想要求，其强大稳定的造型功能不但可以设计出复杂的曲线，还可以设计出曲面零件。 总之Mastercam软件是一种经典的CAD/CAM *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
制图软件装备，它把CAD造型和CAM数控编程结合到了一个系统环境里了，所以是现代制造技术的基础，它的广泛应用替代了普通机械，从而使全球制造业发生了本质的变化。
2 零件的造型
2．1 CAD/CAM技术
CAD/CAM生产技术是现代科技制造发展业不可缺少的组成部分之一，他的技术成果目前已应用于全球各个技术领域，一些产品的发展生产之类的，促使这些东西都发生了一个非一般的突破。CAD/CAM生产技术已经逐渐垄断各行各业，已经转变为现代的重要标志，影响这各行各业的发展和经济问题。CAD/CAM生产技术现在也已经慢慢替换掉了各种其他的方式，慢慢成为了这一领域的主流技术，使基本的生产方式都产生了极具挑战性的变化。当然在一些工业发达的地方，这一技术早已垄断了一切，因此,CAD/CAM技术反映了一个国家工业水平的高低。
2．2 Master CAM在数控加工中的应用
Mastercam具有非常强大实体造型和编程作用，它可以设计出其他软件不能设计出的复杂曲线以及其他东西，特别是可以使用它的刀具路径功能模拟实体零件加工的一个过程，在这个过程中，我们可以发现里面存在的问题，比如说刀具的干涉，碰刀，程序代码错误之类的问题，它是比较真实可靠地反映了这些问题，以便于使用者可以及时发现问题，改正问题，总之Mastercam是一款比较实用的制图软件。另一方面Mastercam对于程序运作的环境也是比较低的，可以用于各种环境不好的地方，当然都能获得不错的效果。目前为止，Mastercam已被用于我国各方面领域的运用，各种制造机械企业，以及军事基地等等方面，为我们国家的制造生产业快速发展作出了巨大贡献。
作为一种计算机辅助设计/凸轮集成软件，凸轮主控软件包括设计和加工，设计模块（设计）、铣削模块（磨）、车削模块（车床）和线切割模块（丝）。CAD的部分主要是通过对模块的设计实现，它具有完美的曲线和曲面的功能，不仅可以与二维和三维空间曲线的概念设计，也可以生成曲线方程，可以用许多方法来生成曲面和柔性曲面编辑用NURBS，pa-rameterics数学模型。
Master CAM软件在数控加工中的主要步骤按如下所示：
1. 零件的加工工艺分析?? 图2-1所示为加工的零件外形图，在通过Master CAM制图软件对零件飞机进行自动编程前，我们要考虑到种种方面的问题，首先要考虑到的是零件飞机的整体加工工艺性，想好加工时的先后顺序，做到不重复，不错误加工，走刀。然后要考虑到零件的粗糙度，保证该零件在较低的粗糙度时，要考虑到走刀的次数啊，零件飞机的整体形状啊，来提高加工效率。当然也要考虑到，先加工主要的表面，再加工次要的表面，做到先主后次的顺序，在加工曲面的时候要由其重要仔细。
图2-1零件加工成品图
2. 零件图的几何建模? 图2-1加工零件图的几何建模建立零件的几何模型是实现数控加工的基础，本毕业设计采用UG软件进行零件的三维几何建模。
2．3 零件飞机的建模
(1)双击电脑桌面UG6.0，进入UG，界面如图2-2所示。
图2-2 UG启动界面
(2)选择菜单栏中的【文件】/【新建】命令建立新的文件，系统弹出如图2-3所示新建对话框，在模板栏中选择模型，在单位栏中选择毫米，在文件名输入栏输入文件名“feiji”。
图2-3 新建对话框
(3)单击确认，进入如图2-4界面，该界面表示零件设计模块。
图2-4 零件设计模块 图2-6 草图选择界面
(4)如图2-5所示的顶部菜单和工具栏。
图2-5 顶部菜单和工具栏
（5)单击草图按钮，出现如图2-6所示的选择界面。选取XY平面为草绘平面，单击确定按钮，完成基准坐标系。
(6)选择菜单栏中的【插入】/【草图】命令，以XY平面为草绘平面插入新的草图，给已完成的基准坐标系给定尺寸，完成约束，如图2-7所示。
图2-7 草绘界面
(7)绘制草图，如图2-8所示，选择菜单栏中的【插入】/【曲线】/【艺术样条】命令，完成基本轮廓，并且进行尺寸约束。
图2-8 艺术样条绘图
（8)单击完成草图，完成草图的绘制。
（9选择菜单栏中的【插入】/【草图】命令，以XZ平面为草绘平面插入新的草图，利用 选项完成三段圆弧轮廓，完成三段圆弧的尺寸标注，并且实现两两相切，实现约束，如图2-9所示。
（20）选择菜单栏中的【插入】/【草图】命令，以基准面2为草绘平面插入新的草图，单击【插入】/【来自曲线集的曲线】/【交点】命令，分别在图2-8和2-9两条曲线上找到交点，单击【艺术样条】连接两交点，给点尺寸，完成约束。如图2-16所示。
图2-16 绘制草图 图2-15 绘制草图
(21) 单击完成草图，完成草图的绘制。
（22）单击菜单栏中的【插入】/【网格曲面】/【通过曲线网格】命令，依次选中主曲线和交叉曲线，方向要一致，点击预览，单击确认，形成曲面，如图2-17所示。
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