1、MasterCAM 论文姓名：黄江班级：车辆 3 班学号：11011030707吹风机外壳【作者】黄江；【单位】四川理工学院机械学院车辆三班；【摘要】随着我国模具业的迅速发展，曲面应用越来越广泛，曲面加工一般采用自动编程的数控加工。Mastercam 是常用的 CAD/CAM 软件。本设计对吹风机模型的 NC 程序生成进行了研究，具体内容如下：利用 Mastercam 绘制零件线框模型，绘制零件曲面模型，加工坯料及对刀点的确定，曲面挖槽粗加工刀具路径，工件参数的设定，曲面平行粗加工刀具路径，曲面等高外形精加工刀具路径，曲面等挖槽粗加工刀具路径，实体加工模拟及生成加工 NC 代码。意在掌握 Ma
2、stercam 加工曲面模具的方法。【关键词】吹风机；CAM；曲面；第一节绘制零件线框模型步骤 1 打开 Mastercam，进入工作环；。选择 Z，构图面俯视图, 视角俯视图；步骤 2 在俯视构图面绘制三个辅助圆；选择：回主功能表绘图圆弧圆心+点输入半径，圆心点；选择 Z，然后输入半径；圆心点；选择 Z 然后输入 0 和半径；圆心点；选择：视角等角视图；当前图形应如下图所示：步骤 3 在当前视图构图面绘制边界轮廓，使用上图的选择点：选择 构图面前视图选择 Z，然后输入数据；选择 回主功能表绘图圆弧两点画弧；拾取 P1 和 P2 当作圆弧的第一点和第二点；输入半径；拾取所需的圆弧；拾取 P2
3、和 P3 当作圆弧的第一点和第二点；输入半径；拾取所需的圆弧；此时图形应如上图所示。步骤 4 产生两圆弧过渡圆角，使用上图的选择点：选择 回主功能表绘图倒圆角；输入圆角半径；选择图素：拾取 P1 和 P2；此时图形应如图所示步骤 5 绘制两个圆弧作为出风管；选择 回主功能表绘图圆弧极坐标画弧；输入圆心点，半径，起始角度 ，终止角度；选择 Z，然后输入数据，圆心点，半径，起始角度，终止角度；此时图形应如上图步骤 6 在侧视构图面绘制吹风机握把边界：选择 构图面侧视图选择 Z，然后输入数据；选择 回主功能表绘图矩形输入左下角，右上角；此时，图形应如图所示。步骤 7 增加两个倒圆角，使用上图的选择点
4、：选择 回主功能表绘图倒圆角；输入倒圆角半径；拾取图素：P3 和 P2；选择：半径值；输入圆角半径值；拾取图素：P1 和 P；此时图形如图步骤 8 平移握把外形，使用上图的选择点：选择 回主功能表转换平移；拾取平移要素 P1；输入平移向量：Z-62；在图示对话框中设定平移对话框参数：复制，次数 1；选择 执行，此时图形应如上图所示；步骤 9 删除辅助线，使用上图的选择点：选择 回主功能表编辑删除；拾取 P1，P2，P3；此时，新图形如图所示；步骤 10 使用空间构图面绘制四条连接于握把和出风管外形的直线，图 2-8 中的选择点：选择 构图面3D，回主功能表绘图直线绘制任意直线；依次拾取 P1
5、P8，完成四条直线的绘制；此时图形应如图所示；步骤 11 在俯视构图面构造底面边界：选择 构图面俯视图，输入工作深度 Z：0；选择 层别输入 10，并设定图层 1 不可见；选择 回主功能表绘图长方形；输入左下角坐标值；输入右下角坐标值；输入右下角坐标值选择 回主功能表绘图线任意线段输入 6 个端点 1 的数据； 输入 6 个端点 2 数据；得到六条直线选择 回主功能表绘图圆弧两点画弧端点输入端点 1输入端点 2输入半径，选取所需的圆弧输入端点 1输入端点 2输入半径拾取所需的圆弧，此时图形应如图所示。 第二节 绘制零件曲面模型步骤 1 制作扫描曲面，使用上图的选择点，设置不同图层：选择 层别输
6、入 2确定选择 回主功能表绘图曲面扫描曲面定义截面形状 1：选择 部分串联，拾取 P1 和 P2定义截面形状 2：执行定义导线轮廓：选择 单体拾取 P3选择 执行步骤 2 使用直纹曲面制作吹风管曲面，使用上图图的选择点。选择 层别输入 3把图层 2 可见属性设定为不可见确定选择 颜色输入 12确定选择 回主功能表绘图曲面直纹面单体定义外形 1：拾取 P5定义外形 2：拾取 P6选择 执行步骤 3 使用直纹面制作握把曲面，使用上图的选择点：选择 层别输入 4把图层 3 可见属性设定为不可见确定选择 颜色输入 13确定选择 回主功能表绘图曲面直纹面部分串联定义外形 1：选取 P7 和 P8定义外形
7、 1：选取 P9 和 P10选择 执行步骤 4 使用平面修剪制作吹风机口平面，使用上图的选择点：选择 回主功能表绘图曲面平面修剪定义外形：选择窜连单体，分别选取 P5 和 P6选择 执行选择 是步骤 5 使用平面修剪制作吹风机握把口平面，使用上图的选择点：选择 回主功能表绘图曲面平面修剪定义外形：选择窜连局部串联，选取 P7 和 P8选择 执行选择是此时，图形如图所示步骤 6 把图层 2 和图层 3 的图形显示出来：选择 层别设定图层 2 和图层 3 的可见属性为可见确定此时，图形应如图所示。步骤 7 在吹风机基体曲面与吹风管曲面间，制作一条相交曲面线，使用上图的选择点：选择 层别输入 5确定
8、选择 颜色输入 14确定选择 回主功能表绘图曲面曲线交线选择 第一组曲面：拾取 P1执行选择 第二组曲面：拾取 P2执行选择 执行，即生成一条相交曲面线。步骤 8 在吹风机基体曲面与握把曲面间，制作一条相交曲面线，使用上图的选择点：选择 上层功能表交线选择 第一组曲面：拾取 P1执行选择 第二组曲面：拾取 P3执行选择 执行，即生成一条相交曲面线。此时，图形应如图所示。步骤 9 修剪吹风管曲面，使用上图的选择点：选择 层别输入 6确定选择 层别输入 2确定选择 回主功能表绘图曲面曲面修剪修整至曲线选择 曲面：拾取 P1选择 曲面：拾取 P2选择 曲面：拾取 P1执行选择 曲面：拾取 P2执行步
9、骤 10 裁剪握把曲面，仍使用上图的选择点：选择 曲面：拾取 P3执行选择 曲面：拾取 P2执行选择 曲面：拾取 P3执行选择 曲面：拾取 P2执行步骤 11 把图层 2 至图层 6 的图形隐藏起来，并打开图层 7：选择 层别输入 7，并把图层 6 的属性设为不可见选择 颜色输入 12确定选择 回主功能表绘图曲面平面修剪定义界面的形状：选择 串联，拾取 P1选择 执行此时图形应如图所示步骤 12 构造底面曲面，并裁剪：选择 层别输入 11，并设定 17 层的可见性属性为不可见确定此时 图形如图所示。选择 回主功能表绘图曲面直纹曲面单体选择导线：依次拾取 P1 和 P2选择 执行选择 上层功能表
10、修整至曲线选择被裁剪曲面：拾取 P4选择 执行选择裁剪曲线：选取 串联拾取 P3执行选择 P4选择 P4此时，图形应如图所示。步骤 13 显示所有图层，得到可见零件曲面模型：此时，得到零件曲面模型如上图所示。步骤 14 挤出底面实体选择 回主功能表实体挤出实选择 窜连选择 拾取 P1，设置参数 选择 执行，此时图形如图所示第三节 加工坯料及对刀点的确定在规划吹风机凸模几何图形加工刀具路径前，先利用 Mastercam X3 系统提供的边界框命令确定加工几何图形所需要的坯料尺寸，并将图形顶面中心移到系统坐标原点，便于加工时以图形顶面中心对刀。操作步骤1. 启动图层管理命令2. 选择 层别输入 1
11、2执行，并使当前图层处于第 12 层。3. 单击顶部工具栏中的俯视构图面按钮。4. 选择菜单栏中的绘图画边界盒命令，设置所示边界框参数，单击按钮，结果如图所示。5. 选择菜单栏中的绘图直线任意直线命令，绘制如图所示线段。6. 选择菜单栏中的转换平移命令。7. 系统提示选择要移动的几何图形，视窗选择如上所示所有几何图形，按回车键确认。8. 在对话框中单击按钮。9. 选择对角线中点 P1 为移动起点。10. 系统提示选择移动终点，在如图所示坐标栏中输入终点 X 坐标“0” ，按回车键确认，输入 Y 坐标“0” ，按回车键确认，输入 Z 坐标“0” ，按回车确认。 11. 在如对话框中选择“移动”选
12、项，单击确定按钮，系统将几何图形顶面中心移动到原点位置，如上图所示。第四节 规划曲面挖槽粗加工刀具路径操作步骤1. 单击顶部工具栏中的俯视构图面按钮。2. 选择菜单栏中的刀具路径曲面粗加工粗加工挖槽加工，系统提示选择加工曲面，试图窗选择所有曲面为加工曲面，按回车键确认。3. 系统弹出加工曲面、干涩面、加工区域设置对话框，单击设置加工边界按钮4. 选择矩形 P1 为加工边界，单击串联选择对话框中的确定按钮，结束加工边界选择。5. 系统返回加工曲面、干涩面、加工区域对话框，单击确定按钮 。6. 系统弹出曲面挖槽加工对话框，在刀具栏空白区内单击鼠标右键，从刀具库选择 20 圆鼻刀，并设置刀具参数（在
13、设置刀具参数前需要先选择一下刀具，再设置参数，否则系统会采用其默认直径的刀具） 。7. 选择曲面参数选项卡，设置相关参数。8. 选择挖槽粗加工参数选项卡，设置相关参数。9. 单击螺旋/斜线下刀按钮，设置参数，单击确定按钮。10.设置加工深度按钮，设置参数，单击确定按钮。11. 单击间隙参数设置按钮，设置参数，单击确定按钮。12. 选择曲面挖槽粗加工参数选项卡，设置相关参数，单击确定按钮，产生的刀具路径如图所示。第五节 工件参数的设定在对吹风机凸模进行曲面挖槽粗加工模拟前，先要对坯料工件进行工件参数进行设置。操作步骤1. 选择加工操作管理器中的材料设置命令。2. 在弹出工件设置对话框中单击“B
14、边界盒”按钮。3. 设置边界框参数，单击确定按钮。4. 系统自动计算出工件参数，设置 Z 高度，单击确定按钮。第六节 曲面挖槽粗加工实体加工模拟利用 Mastercam X 系统提供的实体加工模拟功能，对工件进行实体粗加工模拟，可以及时发现粗加工中存在的问题，以便对不合理的粗加工参数加以改进。操作步骤1. 单击加工操作管理器中的实体加工模拟按钮。2. 系统弹出实体加工模拟对话框，单击执行按钮，模拟加工结果如图所示。3. 接下来将加工模拟结果保存，以便后面的加工步骤能直接从保存的加工模拟结果中继续进行模拟加工，以节省后续时间，单击实体加工模拟对话框中的保存按钮。4. 系统弹出文件管理对话框，输入
15、保存文件名“吹风机 1”，单击保存按钮。5. 单击实体加工模拟对话框中的确定按钮，结束模拟操作。6. 单击加工操作管理器中的按钮，关闭曲面挖槽刀具路径显示，为后续的加工操作做准备。7. 选择菜单栏中的保存命令保存文件。第七节规划曲面平行粗加工刀具路径 操作步骤1. 在加工操作管理器中单击向下按钮，使加工操作箭头处于曲面挖槽加工操作后。2. 单击顶部工具栏的俯视图按钮。3. 选择菜单栏中的曲面平行精加工命令，系统提示选择加工曲面，视窗选择所有曲面为加工曲面，按回车键确认。4. 系统弹出加工曲面、干涩面、加工区域设置对话框，单击确定按钮。5. 系统弹出去曲面粗加工对话框，在道具空白栏区内单击鼠标右
16、键，从刀具库中选择的 12 圆鼻刀，并设置刀具参数。选择曲面参数选项卡，设置相关参数。6. 选择平行粗加工参数选项卡，设置相关参数。7. 单击曲面平行粗加工对话框中的确定按钮，产生的刀具路径如图所示。8. 在加工操作管理器中选择第 2 个曲面平行粗加工操作，单击实体加工模拟对话框按钮。9. 系统弹出实体加工模拟对话框，单击配置按钮。10. 系统工件配置对话框，选择“文件”选项，单击文件管理按钮。系统弹出文件管理对话框，选择第一步保存的加工模拟结果文件 “吹风机 1”，单击打开按钮。11. 系统返回到工件配置对话框，单击确定按钮，第一步加工所得零件在画面中。12. 单击实体加工模拟对话框中的执行
17、按钮，模拟加工结果如图所示。13. 接下来将加工模拟结果保存，单击所文件管理对话框，输入保存文件名“吹风机 2”，单击保存按钮。14. 单击实体加工模拟对话框中的确定按钮，结束模拟操作。15. 单击加工操作管理器中的按钮，关闭第二步曲面平行粗加工刀具路径显示，为后续的加工操作做准备。16. 选择菜单栏中的保存命令保存文件。第八节 规划曲面等高外形精加工刀具路径操作步骤17. 在加工操作管理器中单击向下按，使加工操作箭头处于曲面挖槽加工操作后。18. 单击顶部工具栏中的俯视构图面按钮。19. 选择菜单栏中的曲面等高外形精加工命令，系统提示选择加工曲面，视窗选择所有曲面为加工曲面，按回车键确认。2
18、0. 系统弹出加工曲面、干涩面、加工区域设置对话框，单击设置加工边界按钮。21. 选择矩形 P1 为加工边界，单击窜连，选择对话框中的确定按钮，结束加工边界选择。22. 系统返回加工曲面、干涩面、加工区域设置对话框，单击确定按钮。23. 系统弹出曲面平行加工对话框，在刀具栏空白区内单击鼠标右键，从刀具库选择 6 圆鼻刀，并设置刀具参数。24. 选择平行粗加工参数选项卡，设置相关参数。25. 选择高外形精加工工参数选项卡，设置相关参数。单击加工深度设设置参数，单击确定按钮。单击曲面等高外形精加工对话框中的确定按钮，产生的刀具路径如图所示在加工操作管理器中选择第三步曲面等高外形精加工操作，单击实体
19、加工模拟按钮。26. 系统实体加工模拟对话框，单击配置按钮。27. 系统工件配置对话框，选择“文件”选项，单击文件管理按钮。28. 系统文件管理对话框，选择第二步保存的加工模拟结果文件“吹风机2”，单击打开按钮。29. 系统返回到工件配置对话框，单击确定按钮，第二步加工所得零件在画面中。30. 单击实体加工模拟对话框中的执行按钮，模拟加工结果如图所示。31. 接下来将加工模拟结果保存，单击实体加工模拟对话框中的保存按钮。32. 系统弹出所示文件管理对话框，输入保存文件名“吹风机 3”，单击保存按钮。33. 单击实体加工模拟对话框中的确定按钮，结束模拟操作。34. 单击加工操作管理器中的按钮，关
20、闭第三步等高外形粗加工刀具路径显示，为后续的加工操作做准备。35. 选择菜单栏中的保存命令保存文件。第九节规划曲面等挖槽粗加工刀具路径操作步骤1.在加工操作管理器中单击向下，使加工操作箭头，处于曲面挖槽加工操作后。2. 单击顶部工具栏中的俯视构图面按钮。3. 选择菜单栏中的刀具路径曲面粗加工粗加工挖槽加工，系统提示选择加工曲面，试图窗选择所有曲面为加工曲面，按回车键确认。4. 系统弹出加工曲面、干涩面、加工区域设置对话框，单击设置加工边界按钮 5. 选择矩形 P1 为加工边界，单击串联，选择对话框中的确定按钮，结束加工边界选择。6. 系统返回加工曲面、干涩面、加工区域对话框，单击确定按钮 。7
21、. 系统弹出曲面挖槽加工对话框，在刀具栏空白区内单击鼠标右键，从刀具库选择 4 平底刀，并设置所示刀具参数。8. 选择曲面参数选项卡，设置相关参数。9. 选择挖槽粗加工参数选项卡，设置相关参数。10. 单击螺旋/斜线下刀按钮，设置所参数，单击确定按钮。11. 设置加工深度按钮，选择绝对坐标，单击侦测平面，选择否，设置参数，单击确定按钮。12. 单击间隙参数设置按钮，设置参数，单击确定按钮。13. 选择曲面挖槽粗加工参数选项卡，设置相关参数，单击确定按钮。14.在加工操作管理器中选择第四个曲面挖槽粗加工操作，单击实体加工模拟对话框按钮。15.系统弹出如实体加工模拟对话框，单击配置按钮。16.系统
22、弹出工件配置对话框，选择“文件”选项，单击文件管理按钮。17.系统弹出文件管理对话框，选择第三步保存的加工模拟结果文件“吹风机3”，单击打开按钮。18. 系统返回到工件配置对话框，单击确定按钮，第三步加工所得零件在画面中。19.单击实体加工模拟对话框中的执行按钮，模拟加工结果如图所示。20.接下来将加工模拟结果保存，单击实体加工模拟对话框中的保存按钮。21.系统弹出文件管理对话框，输入保存文件名“吹风机 4”，单击保存按钮。22.单击实体加工模拟对话框中的确定按钮，结束模拟操作。23.单击加工操作管理器中的按钮，关闭第四步挖槽粗加工刀具路径显示，为后续的加工操作做准备。24.选择菜单栏中的保存
23、命令保存文件。 第十节 生成加工 NC 代码操作步骤1. 单击加工操作管理器中的选择所有加工操作按钮，单击后处理器按钮,系统弹后处理参数设置对话框，单击执行按钮，系统弹出 NC 文件管理器，输入文件名“吹风机”单击保存按钮，显示产生的 NC 程序。参考文献1.周永泰. 模具产品目前水平及今后发展趋势J. 模具技术，1998.2. 李大鑫，张秀棉. 模具技术现状与发展趋势综述J. 模具制造，2005.3. 徐宏海，谢富春. 数控铣床（第二版）M. 北京：化学工业出版社， 2006.4.张春水. 国内外冷冲模技术现状及发展趋势J. 模具工业5.孙中柏 Master camX 中文版 北京 ； 机械
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