mastercam9.1教程(全)

1、第1章 基 礎(chǔ) 知 識,1.1 MasterCAM V9.0 模塊功能簡介1.2 MasterCAM V9.0 的銑削加工特點1.3 MasterCAM V9.0 工作界面,Mastercam軟件是美國CNC Software, INC開發(fā)的CAD/CAM系統(tǒng)，是最經(jīng)濟有效率的全方位的軟件系統(tǒng)。在國內(nèi)外CAD/CAM領(lǐng)域，它是微機平臺上裝機量最多、應(yīng)用最廣泛的軟件，成為CAD/CAM系統(tǒng)的行業(yè)標準。,1.1 MasterCAM V9

2、.0 模塊功能簡介,MasterCAM系統(tǒng)是一套CAD/CAM集成軟件，它包含以下主要功能：(1)三維設(shè)計系統(tǒng)（design）(2)銑削加工系統(tǒng) (mill),(3)車、銑復合加工系統(tǒng)(lathe) (4)線切割、激光加工系統(tǒng) (wire)其中，三維設(shè)計系統(tǒng)是CAD功能模塊，其它為CAM功能模塊并包括三維設(shè)計系統(tǒng)。,1.2 MasterCAM V9.0 的銑削加工特點,1.2.1 任務(wù)管理 1.2.2 強大的零件造型功

3、能 1.2.3 刀具路徑的相關(guān)性 1.2.4 型腔銑、輪廓銑和點位加工 1.2.5 強勁的曲面粗加工功能 1.2.6 靈活的曲面精加工,1.2.7 曲面修整加工 1.2.8 多軸加工 1.2.9 提高加工過程中走刀速度的方法 1.2.10 加工參數(shù)管理及優(yōu)化工具 1.2.11 文件管理及數(shù)據(jù)交換 1.2.12 易學易用 1.2.13 系統(tǒng)配置要求,1.3 MasterCAM V9.0 工作界面,圖1-1是.Maste

4、rCAM V9.0的Mill模塊的窗口界面。分五大部分：繪圖區(qū)、主菜單區(qū)、輔助菜單區(qū)、工具欄區(qū)、系統(tǒng)提示區(qū)，依Windows程序風格，還有標題欄，幫助欄。,,第2章 二維圖形的構(gòu)建,2.1 點 的 構(gòu) 建2.2 直 線 的 構(gòu) 建2.3 圓 弧 的 構(gòu) 建2.4 倒 圓 角2.5 曲 線 的 構(gòu) 建,2.1 點 的 構(gòu) 建,點是最基本的圖形元素，線條由無數(shù)個點構(gòu)成，一個完整圖形則會包含若干個線條。學會二維圖形的繪制首先要

5、會如何確定點的位置。繪制點常常是為了定位圖素。如：兩個端點定位一條直線，圓心點可以定位一個圓（圓?。┑奈恢?。,2.1.1 指定位置選取“Ｃ繪圖”→“Ｐ點”→“Ｐ指定位置”彈出圖2- 4抓點方式菜單。該菜單的各項功能如表２－１所示。實例如圖2-6所示。通過鍵盤直接輸入坐標來繪制點，單擊鍵盤“-” 、“.” 、“X” 、“Y” 、“Z”或任意一個數(shù)字健，在系統(tǒng)提示區(qū)會出現(xiàn)輸入對話框如圖2- 5所示：,,圖2- 5輸入對話框,例如：“

6、X23Y33”表示X坐標為23，Y坐標為33。如果不輸入X，Y，則坐標之間要用“，”分隔，如“23，33，43”　。,注意：輸入坐標時，剛才輸入的坐標是（２０，３０，４０）,現(xiàn)在要輸入（５０，３０，４０），則只要在輸入對話框中輸入“５０”就可以了，如果要輸入的是（２０，５０，４０），則在輸入對話框中輸入“，５０”就可以了，同樣如果要輸入的是（２０，３０，５０），則在輸入對話框中輸入“，５０”就可以了，在輸入對話框中允許使用“＋”　，“－

7、”　，“＊”　，“／”與括號，如（－５０，３＊４，６６）。,2.1.2 等分繪點可以在選取的線條（直線，曲線，圓弧，樣條曲線）上生成一系列等距離的點。等距離不是指兩點間的直線相等，而是兩點間的曲線長度一致。選取“Ｃ繪圖”→“Ｐ點”→“Ａ等分繪點”。選取要等分的線條，在提示區(qū)輸入點的數(shù)目，回車后，選取的線條上產(chǎn)生一系列的點。實例如圖2-7所示。,2.1.3 曲線節(jié)點可以在參數(shù)型樣條曲線的節(jié)點處生成點。這些點不會隨參數(shù)型樣條曲線

8、的修改而改變點的位置，如果選取的線條不是參數(shù)型樣條曲線，則系統(tǒng)會提示重新選取參數(shù)型樣條曲線。,2.1.4 控制點可以在ＮＵＲＢＳ樣條曲線的控制點處生成點。如果選取的線條不是ＮＵＲＢＳ樣條曲線，則系統(tǒng)會提示重新選?。危眨遥拢訕訔l曲線。,2.1.5 動態(tài)繪點可以沿選取的圖素用鼠標的移動動態(tài)的生成需要點。該圖素可以是直線，曲線，圓弧，樣條曲線，實體。,2.1.6 指定長度可以在選取的線條（直線，曲線，圓弧，樣條曲線）上生成一個與靠

9、近選取點的端點有一定距離的點。2.1.7 剖切點可以在選取的一條或多條線條（直線，曲線，圓弧，樣條曲線）上生成與指定平面的交點。該平面稱剖切平面。,2.1.8 投影至曲面可以生成一個已有的點在一個或多個平面、曲面、實體面上的投影點。投影時可以選取投影于構(gòu)圖平面或沿曲面的法線方向投影。,2.1.9垂直/距離可以依指定距離生成一個垂直（法線）方向的點。該點與選取的線條（直線，曲線，圓弧，樣條曲線）距離為指定長度，該點與指定點的

10、連線垂直于被選取的線條。,2.1.10網(wǎng)格點2.1.11圓周點2.1.12小弧,2.2 直 線 的 構(gòu) 建,2.2.1 水平線在當前構(gòu)圖面上生成和工作坐標系Ｘ軸平行的線段。2.2.2 垂直線在當前構(gòu)圖面上生成和工作坐標系Ｙ軸平行的線段。,2.2.3 任意線段由兩個任意點生成一條直線。這兩個點可以用鼠標選取，也可以用鍵盤輸入坐標，可以生成一條三維直線。2.2.4 連續(xù)線連接多個任意點生成一條連續(xù)折線。每個點可以用鼠

11、標選取，也可以用鍵盤輸入，可以生成一條三維連續(xù)折線。,2.2.5 極坐標線由極坐標的形式生成一條直線。2.2.6切線生成與一弧或多弧相切的切線。（一）、角度方式。（二）、兩弧方式。（三）、圓外點方式。,2.2.7 法線生成一條與已知線條（直線，曲線，圓弧，樣條曲線）相垂直的線。（一）、經(jīng)過一點方式。（二）、與圓相切方式。,2.2.8 平行線生成與已知直線平行的直線。（一）、方向／距離方式。（二）、經(jīng)

12、過一點方式。（三）、與圓相切方式。,2.2.9 分角線生成兩相交直線的角平分線，或在兩平行直線中間生成一條平行線。,2.2.10 連近距線生成直線、曲線、圓弧、樣條曲線與點、直線、曲線、圓弧、樣條曲線之間的最近距離連線。選取的第一個圖素可以為直線、曲線、圓弧、樣條曲線，選取的第二個圖素可以是點、直線、曲線、圓弧、樣條曲線。,2.3 圓 弧 的 構(gòu) 建,共有９種繪圓弧模式。,2.3.1 極坐標指定圓心點、半徑、起始角度、終止

13、角度來生成一個圓弧或指定起始（終止）點、半徑、起始角度、終止角度來生成一個圓弧。（一）、圓心點方式（二）、任意角度方式（三）、起始點方式（四）、終止點方式,2.3.2 兩點畫弧指定圓周上的兩個端點和圓弧半徑來生成一個圓弧。2.3.3 三點畫弧指定不在同一條直線上的三個點來生成一個圓弧。,2.3.4切弧生成與已知的直線或圓弧相切的圓弧。（一）、１切一物體（二）、２切二物體（三）、３切三物體（四

14、）、Ｃ中心線（五）、Ｐ切圓外點（六）、Ｙ動態(tài)繪弧,2.3.5 兩點畫圓選取或指定直徑上的兩個點生成一個圓。2.3.6 三點畫圓選取或指定圓周上的三個點來生成一個圓。2.3.7 點半徑圓指定圓心與半徑來生成一個圓。,2.3.8 點直徑圓指定圓心與半徑來生成一個圓。2.3.9 點邊界圓選取或指定圓心點及圓周上一點來生成一個圓。,2.4 倒 圓 角,倒圓角的功能是使兩條或多條相交直線產(chǎn)生不同直徑的圓角。,

15、2.5 曲 線 的 構(gòu) 建,直接生成曲線或利用已知點來生成曲線，包括SPLINE曲線或NURBS曲線。SPLINE曲線可以視作一條有彈性的強力橡皮，通過在其上各點加上重量使其經(jīng)過指定位置，點兩側(cè)的曲線有相同的斜率和曲率。,而NURBS（Non－ Uniform Rational　Ｂ－Ｓpline）曲線可以視作比SPLINE曲線更加光滑的曲線，可以通過移動它的控制點來編輯NURBS曲線，適用于設(shè)計模具模型的外形與復雜曲面的輪廓曲線。如

16、汽車表面輪廓曲線。,（一）、Ｍ手動輸入方式構(gòu)建曲線選取主菜單上的“C繪圖”→“Ｓ曲線”→“Ｍ手動輸入”。選取曲線經(jīng)過的一系列點，選取完成后按ＥＳＣ鍵退出。實例如圖所示。（二）、Ａ自動選取方式構(gòu)建曲線（三）、Ｅ端點狀態(tài)曲線（四）、Ｃ轉(zhuǎn)成曲線（五）、Ｂ熔接曲線,2.6 矩形的構(gòu)建2.7 倒角的構(gòu)建2.8 文字的構(gòu)建2.9 插入圖形2.10 橢圓的構(gòu)建2.11 多邊形的構(gòu)建2.12 邊界盒的構(gòu)建2.13 螺旋線/螺旋

17、,第三章 幾何圖形的編輯和尺寸標注,3.1 刪 除3.2 修 整3.3 轉(zhuǎn) 換3.4 二維繪圖綜合實例3.5 圖形尺寸標注,3.1 刪 除,刪除已經(jīng)構(gòu)建好的圖素。,（一）串連選擇將相交的若干圖素沿某種方向連成一串。串連方式可以定義起點和終點，還可以指定串連方向。 （二）窗選,（三）區(qū)域（四）僅某圖素（五）所有的（六）群組（七）結(jié)果（八）重復圖素（九）

18、回復刪除,3.2 修 整,選取如圖3-11主菜單上的“Ｍ修整”或按功能鍵Ｆ７，彈出修整菜單，,3.2.1 倒圓角選取主菜單上的“Ｍ修整”→“Ｆ倒圓角”與選取主菜單上的“C繪圖”→“Ｆ倒圓角”，功能是一致的，請參看第二章。3.2.2 修剪選取主菜單上的“Ｍ修整”→“Ｔ修剪”彈出如圖3-13修剪菜單。,,圖3-14 修剪一個圖素實例,,圖3-15 修剪兩個圖素實例,,圖3-16 修剪三個圖素實例,,圖3-17

19、修剪到某一點實例,,圖3-18 修剪多個圖素實例,,圖3-19 分割物體實例,3.2.3 打斷選取主菜單上的“Ｍ修整”→“Ｂ打斷”彈出如圖3-20打斷菜單，打斷菜單功能描述如下表3-6所示。在MASTERCAM中，圓默認在零度方向斷開，并且在打斷時不會像AUTOCAD一樣自動修剪圖素。,3.2.4 連接  選取主菜單上的“Ｍ修整”→“J連接”。該功能主要用于將打斷的圖素在斷點處重新連接，也可以將有相同屬性的

20、圖素相連。但要注意以下幾點： 1)不能連接NURBS曲線。2)一般只有共線的線段、同心和同半徑的圓弧、同一圖素的曲線，才能很好地連接在一起。否則會出現(xiàn)出錯提示。,3.2.5 曲面法向曲面法向功能可以改變曲面法線的方向。取主菜單上的“Ｍ修整”→“Ｎ曲面法向”彈出如圖3-27曲面法向菜單，曲面法向菜單功能描述如下表3-7所示?？梢灾苯舆x擇曲面，根據(jù)參數(shù)選擇循環(huán)方式，再根據(jù)需要選擇某個參數(shù)，以便達到修改效果。,3.2

21、.6 NURBS控制點可以修改NURBS曲線或曲面的控制點，以便更加靈活地修改NURBS圖素。3.2.7 轉(zhuǎn)成NURBS轉(zhuǎn)成NURBS功能可以把非NURBS圖素轉(zhuǎn)換為NURBS曲線。,3.2.8 延伸 選取主菜單上的“Ｍ修整”→“E延伸”彈出如圖3-30延伸菜單，延伸菜單功能描述如下表3-9所示。延伸功能是將圖素(包括線、圓弧、曲線和曲

22、面)延伸一定的長度。,3.2.9 動態(tài)移位動態(tài)移位功能是動態(tài)地移動或者復制圖素到指定的位置，讓你在指令完成前就能看見指令的結(jié)果。,3.2.10 曲線變弧,3.3 轉(zhuǎn) 換,選取如圖3-37主菜單上的“Ｘ轉(zhuǎn)換”彈出如圖3-38轉(zhuǎn)換菜單，轉(zhuǎn)換菜單功能描述如下表3-13所示。,轉(zhuǎn)換指令是Master cam非常有用的編輯功能，用來改變圖素的位置、方向和大小。轉(zhuǎn)換功能共同的參數(shù)及概念：群組和結(jié)果。我們使用了某個轉(zhuǎn)換指令時，我們需要選擇

23、一些圖素，該圖素被確認選擇后會被系統(tǒng)作為一個群組，當我們使用該轉(zhuǎn)換指令后，群組圖素會被轉(zhuǎn)換到新的位置，這時該群組圖素會被系統(tǒng)作為結(jié)果。,其中群組會被系統(tǒng)默認為紅色，結(jié)果會被系統(tǒng)默認為紫色。在繪圖區(qū)只能有一個群組和一個結(jié)果。大家可以使用“Ｓ屏幕”→“Ｉ清除顏色”的操作清除群組和結(jié)果的顏色，使其返回原來的顏色。這樣也同時清除了系統(tǒng)指定的群組和結(jié)果。,3.3.1 鏡像功能該功能是在當前的構(gòu)圖面上以某一軸線為鏡子反射圖素。,3.3.2

24、 旋轉(zhuǎn) 該功能是在當前的構(gòu)圖面上以某一點為中心，對選定的圖素按給定角度進行旋轉(zhuǎn)。,3.3.3 比例縮放該功能對選定的圖素按給定的比例進行縮放。3.3.4 投影（壓扁）該功能對選定的圖素投影到指定的平面。3.3.5 平移該功能可以得到一個或多個與原圖素平行的相同圖素。,3.3.6 補償（偏移）該功能可以將線條向指定的方向偏移給定的距離。,3.3.6 串連補償該功能可以將多條首尾相接的線條組成

25、的封閉輪廓沿指定的方向偏移給定的距離。,3.3.7 排樣該功能用于沖裁條料時，為了省料而對沖裁件進行的合理放置方法。3.3.8 移動（牽移）該功能用于將一個框架形的圖形拉伸成其它形狀。,3.3.8 纏繞該功能可以將一根線條卷成圈，如同工廠中加工彈簧一樣。當然在卷好后也可以重新展開成為線條。,3.4 二維繪圖綜合實例,,3.5 圖形尺寸標注,圖形標注是機械工程制圖中不可缺少的。Master cam作為CAD／CAM

26、 一體化軟件，同樣也提供了標注的功能。本節(jié)將介紹圖形的標注，內(nèi)容包括尺寸標注、注解文字和尺寸標注的編輯等。用戶進行尺寸標注，可以采用系統(tǒng)的缺省設(shè)置，也可以通過圖1—74所示的對話框?qū)俗?shù)設(shè)置。,3.5.1 標注尺寸3.5.1.1 水平標注用于標注兩點間的水平距離，這兩個點可以是選取的兩點，也可以是直線的兩個端點。3.5.1.2 垂直標注用于標注兩點間的垂直距離，這兩個點可以是選取的兩點，也可以是直線的兩個端點。,3.5.1.

27、3 平行標注 用于標注兩點間的距離，這兩個點可以是選取的兩點，也可以是直線的兩個端點。 3.5.1.4 基準標注 用于以已存在的線性標注為基準對一系列點進行線性標注。,3.5.1.5 串連式標注用于以已存在的線性標注為基準對一系列點進行線性標注。3.5.1.6 圓弧標注 用于標注圓或圓弧的半徑、直徑。,3.5.1.7 角度標注 用于標注兩條不平行線間的夾角。

28、 3.5.1.8 相切標注 用于創(chuàng)建一個或多個相切標注尺寸。 3.5.1.9 坐標標注 用于以選取的一個點為基準，標注一系列點與基準點的相對距離。,3.5.1.10 點位標注用于標注選取點的坐標。在圖3-73標注尺寸菜單中選擇點位標注項，系統(tǒng)提示區(qū)提示選擇一點創(chuàng)建點標注尺寸，在圖形窗口輸入一點；然后拖動鼠標至一個合適的位置單擊即可完成點標注。,3.5.2 注解文字 在完成的圖形中，除了需

29、要標注尺寸外，有時還需要加入注解文字來對圖形進行說明。本小節(jié)將介紹加入注解文字的方法。,3.5.2.3 屬性 用于重新設(shè)置注解文字各參數(shù)。 選擇屬性按鈕，系統(tǒng)彈出全局標注對話框，通過其可以進行注解文字參數(shù)的重新設(shè)置。注意：選擇不同的注解文字類型，彈出的全局對話框中包含的選項也會隨之不同。,3.5.3 引出線用于在圖素與注解文字之間繪制直線。3.5.4 引線引線不同于引出線，引線是帶箭頭的，而

30、且可以是有轉(zhuǎn)折的。如同注解文字中的繪制引線。,3.5.5 多重編輯 用于對已標注的尺寸進行編輯，通過改變圖形標注的設(shè)置來更新選取的圖形。 3.5.6 編輯文本 用于改變已存在尺寸標注、標簽標注和注解中的文字內(nèi)容。,3.5.7 剖面線剖面線是繪圖中用到最多的圖案。MASTERCAM系統(tǒng)規(guī)定生成剖面線的區(qū)域必須是由首尾相接的線條圍成的封閉區(qū)域，交叉的線條也可以產(chǎn)生封閉區(qū)域，但MASTERCAM不能對

31、這種封閉區(qū)域生成剖面線，必須將各線條在交點處斷開才可以在封閉區(qū)域生成剖面線。,3.5.8 標注設(shè)置 用于全面修改已標注的內(nèi)容，包括文字、文字位置、箭頭、公差等。3.5.8.1 尺寸屬性標簽界面3.5.8.2 尺寸文字標簽界面 3.5.8.3 注解文字標簽界面3.5.8.4 尺寸線／尺寸界線／箭頭標簽界面3.5.8.5 設(shè)定標簽界面,第4章 曲 面 的 構(gòu) 建

32、,4.1 曲面構(gòu)建環(huán)境4.2 三維線框模型4.3 構(gòu) 建 曲 面4.4 曲 面 編 輯4.5 曲 面 曲 線4.6 曲面構(gòu)建綜合實例,4.1 曲面構(gòu)建環(huán)境,4.1.1 MasterCAM的坐標系統(tǒng)MasterCAM的作圖環(huán)境有兩種坐標系，即系統(tǒng)坐標系和工作坐標系。系統(tǒng)坐標系是Mastercam中固定不變的的坐標系，滿足右手法則，如圖4-1所示。工作坐標系（Work Coordinate S

33、ystem）是用戶在設(shè)置構(gòu)圖平面時所建立的坐標系。,為使工作方便，MasterCAM中在不同的場合使用了特定的坐標顯示系統(tǒng)，而這些坐標顯示系統(tǒng)有什么不同，均必須有一個基準的坐標系來描述，或者說供參照用，這個坐標系就是工作坐標系（WCS）。不同的情況，工作坐標系的顯示不一樣。在頂面觀察（俯視）時如圖4-2，Z軸的正方向垂直屏幕指向用戶。,點擊“WCS坐標：T”，會彈出 “視角管理”對話框。對話框中目前所列出的是系統(tǒng)已定義了的各個視角，序號

34、是1、2到8，以后你自己可以新建視角并命名，命名的視角也可以在對話框中顯示出來。,4.1.2 構(gòu)圖平面和圖形視角在MasterCAM中引入構(gòu)圖平面的概念是為了將復雜的三維繪圖簡化為簡單的二維繪圖。構(gòu)圖平面是用戶當前要使用的繪圖平面，與工作坐標系平行。設(shè)置好構(gòu)圖平面后，則所繪制的圖形都在構(gòu)圖平面上，如構(gòu)圖平面設(shè)置為俯視圖，則所繪制的圖形就產(chǎn)生在平行于俯視圖的構(gòu)圖面上。,圖形視角的設(shè)置是用來觀察三維圖形在某一視角的投影視圖，圖形視角表

35、示的是當前屏幕上圖形的觀察角度，但用戶所繪制的圖形不受當前視角的影響，而是由構(gòu)圖平面與工作深度來確定。,4.1.3 工作深度工作深度是用戶繪制出的圖形所處的三維深度，是用戶設(shè)置的工作坐標系中的Z軸坐標。通過工作深度的設(shè)置可使用戶在二維圖形中繪制出具備三維Z軸深度的圖形。,設(shè)置方法：點擊次功能表中“Z”，直接從鍵盤輸入數(shù)值或從屏幕上選取已存在的點來設(shè)定工作深度。Z軸深度指的是第三軸的深度，如構(gòu)圖面為前視圖時，Z軸深度是指Y軸的深

36、度。,4.2 三維線框模型,三維線框模型是以物體的邊界來定義物體， 其體現(xiàn)的是物體的輪廓特征或物體的橫斷面特征。三維線框模型不能直接用于產(chǎn)生三維曲面刀具路徑。MasterCAM的曲面造型通常需要事先繪制好三維線框模型，然后在此模型的基礎(chǔ)上構(gòu)建出曲面。,三維線框模型是物體的抽象表示，它的構(gòu)建是MasterCAM進行曲面和實體造型的基礎(chǔ)，沒有一個事先構(gòu)建好的線框模型就不能很好地進行曲面和實體的構(gòu)建。 在三維線框模型的構(gòu)建中要靈活

37、地運用構(gòu)圖平面、工作深度和圖形視角的設(shè)置，并且還要在三維空間中比較好的應(yīng)用圖形的轉(zhuǎn)換。下面通過幾個實例進行說明。,一、直紋曲面三維線框模型的構(gòu)建實例二．昆氏曲面三維線框模型的構(gòu)建實例三．線框圖形的三維空間轉(zhuǎn)換,1．準備好圖4–11所示三維線框模型本例將對其進行鏡像、旋轉(zhuǎn)、平移等操作。2．設(shè)置圖層名字,,圖4–18 圖層管理員對話框,3．鏡像操作,圖4–20 鏡像后的結(jié)果,圖4–21 前視圖構(gòu)圖面中的X、Y軸的指向,,圖4–

38、22 在前視圖構(gòu)圖面中選取Y軸進行鏡像的結(jié)果,4．旋轉(zhuǎn)操作,圖4–23 旋轉(zhuǎn)前圖形,圖4–24 旋轉(zhuǎn)對話框,,圖4–25 旋轉(zhuǎn)后的結(jié)果,,圖4–26 側(cè)視圖構(gòu)圖面以P2 點旋轉(zhuǎn)后的結(jié)果,,圖4–27 前視圖構(gòu)圖面以P1點 旋轉(zhuǎn)后的結(jié)果,5．平移操作,,圖4–28 平移設(shè)置對話框,,圖4–29 平移后結(jié)果,4.3 構(gòu) 建 曲 面,4.3.1 曲面的基本概念和分類曲面是用數(shù)學方程式來定義物體表面的形狀表現(xiàn)，一個

39、曲面包含有多個段面（sections）或綴面（patches），它們?nèi)劢釉谝黄鸲纬梢粋€圖素。使用曲面造型可以很好地表達和描述物體的形狀，曲面造型已廣泛地運用于汽車、輪船和飛機機身以及各種模具和模型的設(shè)計和造型中。,曲面可分為三大類型，即幾何圖形曲面、自由型式曲面和編輯過的曲面。幾何圖形曲面具有固定的幾何形狀，是用直線、圓弧、平滑曲線等圖素所產(chǎn)生的，例如：球體、圓錐、圓柱、以及牽引曲面、旋轉(zhuǎn)曲面和實體曲面等。,自由型式的曲面不是特定

40、的幾何圖形，通常根據(jù)直線和曲線來決定其形狀。這些曲面需要復雜而難度高的曲面技術(shù)，如昆氏曲面、直紋曲面、舉升曲面、掃描曲面等。編輯過的曲面是由編輯已有的曲面而產(chǎn)生的，如補正曲面、修整延伸曲面、曲面倒圓角、曲面熔接等。MasterCAM的曲面類型如表4-1所示。,4.3.2 直紋、舉升曲面直紋、舉升曲面是有兩個或兩個以上的外形以熔接的方式而形成的一個曲面，其中直紋曲面以直線的方式熔接，而舉升曲面以拋物線的方式熔接。一、兩

41、個外形的直紋曲面構(gòu)建實例 二、三個及三個以上外形的舉升曲面的構(gòu)建1 1. 繪制線架模型,注意：① 本例中如果構(gòu)建三個外形的直紋曲面其結(jié)果如圖4-39所示，其與舉升曲面的區(qū)別是直紋曲面以直線形式連接各個外形，而舉升曲面以拋物線形式進行連接。② 在構(gòu)建曲面時請注意外形的選取次序，如果選取圓1，再選圓3，最后是矩形2，則舉升曲面的構(gòu)建結(jié)果如圖4-40。,③ 為了保證曲面連接的正確，需要

42、對某些外形圖素進行打斷處理。圖4-41所示曲面產(chǎn)生了扭曲，是因為沒有對矩形進行打斷處理。④ 外形要光滑，要避免尖角，否則會出現(xiàn)曲線的銳角部分將被忽略，請按【Enter】鍵繼續(xù)。,圖4-39 構(gòu)建出的直紋曲面,圖4-40 外形選取次序?qū)η娼Y(jié)果的影響,圖4-41 曲面產(chǎn)生了扭曲,4.3.3 昆氏曲面昆氏曲面是用四條邊界曲線定義，由許多綴面組合而形成的一張曲面。如圖4-42所示。昆氏曲面的構(gòu)建有兩種方法，即自動選取和手動

43、選取。自動選取可能因為分歧點太多，以至于不能順利地構(gòu)建昆氏曲面，故在實際操作中一般選擇手動選取的方法。,圖4-42 昆氏曲面,在建立昆氏曲面之前，首先要明確切削方向、截斷方向和綴面數(shù)的設(shè)置。當設(shè)置好一個方向為切削方向后，則另一 個方向為截斷方向。在一個開放的模式中，切削方向和截斷方向可以任意替換；但在一個閉合的模式中，切削方向只能為閉合的環(huán)繞方向，于之相交的方向才為截斷方向。一、開放模式昆氏曲面的構(gòu)建二、閉合模

44、式昆氏曲面的構(gòu)建,4.3.4 旋轉(zhuǎn)曲面旋轉(zhuǎn)曲面是把幾何圖素繞著某一軸或某一直線旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的曲面。旋轉(zhuǎn)曲面可用多個圖素串聯(lián)而進行旋轉(zhuǎn)，所得到的曲面數(shù)目就等于所有串聯(lián)之圖素的數(shù)目。,旋轉(zhuǎn)角度由用戶選取旋轉(zhuǎn)軸時的那一端點來進行確定，不能使用負值，但能通過選擇旋轉(zhuǎn)軸的另一端來確定相反的旋轉(zhuǎn)角度。旋轉(zhuǎn)的方向永遠是沿著選取旋轉(zhuǎn)軸的端點向另一端觀看的順時針方向，滿足右手螺旋法則。,4.3.5 掃描曲面掃描曲面是將物體的斷面外形沿著一個

45、或兩個軌跡曲線移動，或是把兩個斷面外形沿著一個軌跡曲線移動而得到的曲面。MasterCAM提供了三種形式的掃描曲面，以下分別以實例的形式加以說明。,一、一個截斷方向外形和一個切削方向外形說明：1）  如果選取R平移/旋轉(zhuǎn)為T（平移方式），則掃描曲面構(gòu)建如圖4-56所示。,2）  掃描曲線的外形要求光滑，不能有尖角。假如圖4-53所示外形沒有倒圓角，則在構(gòu)建掃描曲面時，需要確定“曲面的銳角部分將被忽略，請按

46、【Enter】鍵繼續(xù)”，掃描出的效果端部放大如圖4-57所示。二、一個截斷方向外形和兩個切削方向外形三、兩個截斷方向外形和一個切削方向外形,4.3.6 牽引曲面牽引曲面是將物體的斷面外形或基本曲線筆直地沿著一特定的方位拉伸而形成的曲面。牽引曲面受牽引方向、牽引長度和牽引角度的影響。牽引曲面可以串聯(lián)多個圖素來產(chǎn)生，其曲面的數(shù)目等于所串聯(lián)圖素的數(shù)目。,4.4 曲 面 編 輯,4.4.1 曲面倒圓角曲面倒圓角可

47、以把所選取的兩組曲面通過圓角進行過渡，其主要用于將兩組相交曲面平滑過渡及把物體的端部倒圓角處理的情況。曲面倒圓角有平面/曲面倒圓角、曲線/曲面倒圓角、曲面/曲面倒圓角三種方式，其中曲面/曲面倒圓角是使用最多的一種。,一、平面/曲面倒圓角 二、曲線/曲面倒圓角,圖4-75 原始曲面和曲線,圖4-77 曲面倒圓角結(jié)果,三、曲面/曲面倒圓角,C2    C1,圖4-78

48、曲面/曲面倒圓角原始曲面,圖4-79 設(shè)置曲面的方向,,圖4-80 曲面/曲面倒圓角后結(jié)果,注意：① 曲面和曲面倒圓角時要注意檢查兩組曲面的法線方向，要求兩組曲面的法線方向都要指向倒圓角曲面的圓心。如圖4-82a所示兩張曲面，當曲面法線如圖4-82b所示時，倒圓角后如4-82b圖所示；當曲面法向如圖4-82c所示時，倒圓角后如圖4-82c所示。② 兩曲面倒圓角時，要考慮圓角半徑不要設(shè)置得太大，以至于在兩曲面中容納不下倒圓角曲面。,,

49、圖4-81 曲面對曲面倒圓角對話框,圖4-82 曲面法向?qū)Φ箞A角的影響,a b c,四、變化半徑倒圓角,4.4.2 曲面偏移曲面偏移可以按指定的偏移距離把所選取的曲面沿著曲面的法線方向偏距而產(chǎn)生另一張曲面。偏移距離如果為負值則偏距的方向為曲面法線的相反方向，可以更改曲面的法線方向來改變曲面的偏移方向。編輯過的曲面不可用于

50、曲面的偏移。,4.4.3 曲面修剪延伸曲面的修剪、延伸可以把已有的曲面修剪或延伸為修剪后的曲面。要使用修剪功能必須有一個已存在的曲面和至少一個作為修剪的邊界，可以使用曲線、曲面、平面作為邊界來操作。其修剪、延伸方法見下面的實例。,一、修剪至曲線實例 二、修剪至平面三、修剪至曲面 四、平面修整平面修整是指通過指定的邊界構(gòu)建一個平的曲面,五、曲面分割曲面分割操作可以把原始曲面在指定的方向分割成兩

51、個曲面六、曲面延伸曲面延伸操作可以將一個曲面沿其某一邊界延伸。延伸出的曲面在邊界處與原始曲面相切，并且曲面的種類、精度與原始曲面相同。,4.4.4 曲面熔接 曲面熔接是指把兩個已存在的曲面通過光滑曲面連接，并且所熔接的曲面與兩個已存在曲面相切。熔接曲面的構(gòu)建方式有三種：兩曲面熔接、三曲面熔接、三圓角曲面等。一、兩曲面熔接二、三曲面熔接、圓角熔接,4.5 曲 面 曲 線,曲面曲線是指通過已有的曲面或平

52、面來繪制曲線。一般都可以既生成曲線又生成曲面曲線，而曲面曲線只用于曲面休整的情況。有以下幾種方法構(gòu)建曲面曲線：,4.5.1 指定位置用于在曲面的指定位置上生成曲線或曲面曲線。4.5.2 綴面邊線綴面邊線可以在參數(shù)式曲面上構(gòu)建出網(wǎng)格狀曲線。,4.5.3 曲面流線準備原始曲面（可以是參數(shù)式，也可以是NURBS曲面）；4.5.4 動態(tài)繪線動態(tài)繪線是指用鼠標在曲面上任意取點，而繪制出曲線或曲面曲線。,4.

53、5.5 剖切線剖切線是指用平行且等距的平面對曲面進行剖切而得到的多條曲線或曲面曲線。 4.5.6        交線交線用于在兩組相交曲面間構(gòu)建曲面的交線。,4.5.7 投影線投影線是外形輪廓投影到曲面而得到投影曲線或投影曲面曲線。,投影線的構(gòu)建方法有兩種：以垂直于構(gòu)圖平面的的法線方向進行投影和垂直于曲面的法線方向的投影，兩種方法得到的

54、投影曲線有很大區(qū)別。垂直于構(gòu)圖平面的的法線方向進行投影與用戶當前設(shè)置的構(gòu)圖平面有直接關(guān)系；而垂直于曲面的法線方向的投影與外形曲面的距離有直接關(guān)系，一般此種投影用于曲面與外形相距比較小的情況。,4.5.8 分模線分模線是平行構(gòu)圖面的平面去交截曲面模型，得到的最大截面處的曲線。4.5.9 單一邊界單一邊界可用于構(gòu)建曲面的邊緣曲線。4.5.10 所有邊界所有邊界可用于構(gòu)建所選曲面的所有邊界曲線。,4.6 曲面構(gòu)建綜合實

55、例,掌握一個軟件，先要弄清楚基本的概念，然后做適當?shù)木哂写硇缘木毩?，從而達到熟練掌握的效果。在實際生活中，大部分物體由多個曲面組成，因此在構(gòu)建的時候要使用多種構(gòu)建方法來進行復合造型，形成復合曲面模型。,本例繪制理發(fā)工具線架和曲面模型，尺寸如圖4-151所示。,第5章 實體模型的構(gòu)建,5.1 實體建模的過程5.2 擠 出5.3 旋 轉(zhuǎn)5.4 掃 掠5.5 舉 升5.6 倒 圓 角5.7 倒角5.

56、8 薄 殼5.9 布 林 運 算5.10 實 體 管 理 員,5.11 基 本 實 體5.12 牽 引 面5.13 修 剪 實 體5.14 創(chuàng)建多面視角5.15 特征識別 5.16 曲面生成5.17 薄 片 加 厚5.18 移 除 面5.19 建 模 實 例,實體造型是MasterCAM從7.2版開始新增的功能，在MasterCAM 9.0中得到了更為廣泛的應(yīng)用。和

57、曲面造型相比，利用實體造型方法來描述物體，能更全面地反映物體的所有屬性，如體積、重量、重心等，因而更接近真實物體。實體建模過程與用戶設(shè)計思維過程比較統(tǒng)一，造型思想容易被人接受，它為設(shè)計、工程分析、制造一體化的應(yīng)用提供了一個統(tǒng)一的數(shù)學模型。,5.1 實體建模的過程,實體模型與線框模型、曲面模型一樣也是描述三維物體的一種表達方式，它是由多個特征組成的一個整體，在MasterCAM中表示為一個圖素，其不僅具有面積的特征，并且還具有體積的特征

58、。MasterCAM中三維實體建模的過程和步驟如下。,一、構(gòu)建三維實體外形三維實體外形如同曲面造型中所需要的三維線框模型，在構(gòu)建三維實體之前需要事先構(gòu)建。如需擠出圖5-1a所示的實體，則要事先構(gòu)建圖5-1b所示的外形。,,,a) b)圖5-1 實體模型,二、構(gòu)建、編輯實體特征在MasterCAM中通過

59、擠出、旋轉(zhuǎn)、掃掠、舉升、基本實體來實現(xiàn)三維實體的基本構(gòu)建特征，并在此基礎(chǔ)上進行倒圓角、倒角、薄殼、布林運算、牽引、剪切等操作，最終構(gòu)建出實體模型，如圖5-2所示。,,,,圖5-2 實體操作菜單,三、實體管理操作在MasterCAM 中通過實體管理員（如圖5-3所示），可以方便地進行實體特征的管理，可以觀察三維實體的構(gòu)建記錄，改變實體特征的次序，修改特征的參數(shù)和圖形。,,圖5-3 實體管理操作,三維實體的構(gòu)建過程是一個固定不變的流

60、程，在三維實體的構(gòu)建過程中次序往往被打亂，如構(gòu)建好某一特征后需要用實體管理員進行修改，然后再進行其它特征的構(gòu)建。,5.2 擠 出,擠出是指把若干共面的串連曲線外形，沿著一個指定的方向和距離拉伸而成。它既可進行實體材料的增加，也可進行實體材料的切除。5.2.1 擠出用擠出的方法構(gòu)建的是實心的實體，但它的實體外形必須是封閉的。,,圖5-4 構(gòu)建實體的外形,,圖5-5 串連外形,,圖5-6 確定拉伸方向,,圖5-7 擠出實體

61、參數(shù)設(shè)定對話框,,圖5-8 擠出的實體,說明：1）圖5-9所示擠出方向菜單選項說明見表5-1。,,圖5-9 擠出方向菜單,表5-1 擠出方向菜單選項說明,2）圖5-7所示“擠出實體之參數(shù)設(shè)定”對話框參數(shù)說明見表5-2。,圖5-10 擠出實體的三種構(gòu)建模式,5.2.2 薄壁利用薄壁功能可以創(chuàng)建出空心的封閉實體或開放的薄壁實體。,5.3 旋 轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)是指把二維平面曲線鏈繞著軸線以指定的角度進行旋轉(zhuǎn)的實體造型。即可通過旋轉(zhuǎn)

62、構(gòu)建主體，也可產(chǎn)生凸緣或切割實體。該功能的構(gòu)建過程基本同旋轉(zhuǎn)曲面的構(gòu)建過程，只不過曲面是沒有厚度和質(zhì)量的，而實體有質(zhì)量和體積。,,圖5-18 旋轉(zhuǎn)實體對話框,,圖5-19 生成的旋轉(zhuǎn)實體,說明：1）如果要構(gòu)建實心的旋轉(zhuǎn)實體，需要選擇一個封閉的端面輪廓外形，如圖5-16所示。2）旋轉(zhuǎn)方向由所選取的旋轉(zhuǎn)軸線起點處箭頭方向來確定，如圖5-16所示。3）圖5-17所示菜單參數(shù)說明見表5-4。,4）圖5-18對話框中參數(shù)的設(shè)置可參考表5

63、-2、表5-3。,5.4 掃 掠,掃掠是指用封閉的平面曲線鏈（即斷面輪廓外形）沿著一條曲線鏈（即路徑曲線鏈）進行平移或旋轉(zhuǎn)構(gòu)建的實體，或在已知的目標實體上產(chǎn)生凸緣或切割目標實體。,,圖5-20 構(gòu)建掃掠實體外形,,圖5-21 掃掠實體參數(shù)設(shè)定對話框,圖5-22 掃掠實體,5.5 舉 升,舉升是指將多個封閉的端面輪廓外形通過直線或曲線過渡的方法構(gòu)建實體。該功能既可構(gòu)建實體主體，也可產(chǎn)生凸緣或切割實體。,說明：1）在圖5-

64、24所示的對話框中，如果選擇以圓弧方式產(chǎn)生，則生成如圖5-25所示的實體；若以直線方式產(chǎn)生，則生成如圖5-26所示的實體。,,圖5-25 以圓弧連接的舉升實體,,圖5-26 以直線連接的舉升實體,2）每個串連的外形必須是封閉的。3）串連外形時必須注意統(tǒng)一匹配串連起點和串連方向，如圖5-23所示，三個外形的串連起點都在零度方向（前視圖），串連方向均為逆時針。否則，實體產(chǎn)生扭曲。4）連接五個以上的外形做舉升實體時，系統(tǒng)會運算極慢，

65、可以分開做然后利用布林運算將它們合并成整體。,5.6 倒 圓 角,倒圓角是指在實體的邊緣通過圓弧曲面進行過渡。它是一種邊的順接形式，在要倒圓角的邊上生成一個新的曲面，它正切于相鄰面的邊。,5.7 倒角5.8 薄 殼,5.9 布 林 運 算,布林運算又叫布爾運算，它通過結(jié)合、切割、交集的方法將多個實體合并為一個實體。它是實體造型中的一種重要方法，利用它可以迅速地構(gòu)建出復雜而規(guī)則的形體。在布林運算中選擇的第一個實體為目標

66、主體，其余的為工件主體，運算的結(jié)果為一個主體。,一、A結(jié)合運算結(jié)合運算也叫求并運算，它可以將有接觸處的兩個以上的實體連接成一個實體。,二、R切割運算 三、C交集運算,5.10 實 體 管 理 員,實體管理員是一個有效地管理實體操作的工具。一個復雜實體的創(chuàng)建過程一定包含了多次的實體構(gòu)建及編輯。實體管理員對每一個實體的構(gòu)建過程都有詳細的記錄，而且是按構(gòu)建順序記錄的，記錄中包含了實體構(gòu)建時的相關(guān)參數(shù)。因此可以對以前任一次的

67、操作進行修改（如修改參數(shù)等），甚至還可以重排構(gòu)建順序，以便實體按新的順序自動重新創(chuàng)建。,5.11 基 本 實 體,基本實體是系統(tǒng)內(nèi)部定義好的由參數(shù)進行尺寸驅(qū)動的實體，包括圓柱體、錐體、圓球體和圓環(huán)體。這些簡單實體的參數(shù)已被預先定義，用戶可直接給這些參數(shù)賦以數(shù)值，生成實體。,5.12 牽 引 面,牽引面其實就是將實體上的某個面旋轉(zhuǎn)一定的角度，其它和該面共交線的面也會跟著發(fā)生變化，保持與該面的連接關(guān)系。這種使某個面（某些面）傾

68、斜一定角度的操作在設(shè)計模具的拔模斜度時常常用到。,一、牽引至實體面 二、牽引至指定的平面 三、牽引至指定的邊界 四、牽引擠出,5.13 修 剪 實 體,修剪實體是指利用平面、曲面、實體薄片切割實體的操作。一、用P平面修剪,二、用S面修剪,三、用H圖紙（薄片實體）修剪,5.14 創(chuàng)建多面視角5.15 特征識別 5.16 曲面生成,5.17 薄 片 加 厚,將曲面轉(zhuǎn)為薄壁片實體。,

69、將薄片實體增加厚度。,5.18 移 除 面5.19 建 模 實 例,本節(jié)以制作飲水機實體為例講解實體建模的過程和方法。,第7章 CAM加工基礎(chǔ),7.1 刀 具 管 理7.2 刀具參數(shù)設(shè)置7.3 材 料 設(shè) 置7.4 工 作 設(shè) 定7.5 操 作 管 理,簡單地說，在一般的CAD/CAM系統(tǒng)中，CAD最終主要是生成工件的幾何外形，CAM則主要是根據(jù)工件的幾何外形設(shè)置相關(guān)的切削加工數(shù)據(jù)并生成刀具路徑，刀具