MasterCAM实验指导书-大作业

计算机辅助设计与制造（MasterCAM）实验指导书南京农业大学工学院机械工程系机械设计教研室编目录TOC\o"1-1"\h\z\u实验一MasterCAM软件环境与基本操作 1实验二旋钮零件的CAD建模 5实验三旋钮零件的CAM部分 22实验四快餐盒凹模的建模与加工 36MasterCAM8.0上机指导书PAGE1实验一MasterCAM软件环境与基本操作一实验目的1．熟悉MasterCAM软件界面及运行环境的配置。2．熟悉二维图绘制和编辑命令的操作。二实验设备及简介1.硬件要求PC电脑要求CPU为PIII450以上，内存为128MB以上，32MB以上显存，硬盘应有5G空间供使用。一般要求15英寸以上显示器，并推荐使用三键鼠标器。具有标准键盘。2.软件要求操作系统：Windows2000（或WindowsXP）。应用软件：MasterCAM三实验内容熟悉Creat菜单下二维绘图命令的操作。熟悉Modify、Xform菜单下的图形编辑命令的操作。用鼠标绘制和编辑点、直线、圆、圆弧、曲线等几何曲线。四实验步骤步骤1：上机，运行MasterCAMDesign模块。工作窗口如图1－1所示：图1－1MasterCAM的工作窗口步骤2：熟悉Screen菜单下的Configure中各项设置。选择ScreenConfigureAllocations如图1-2所示图1-2配置选择ScreenConfigureTolerances如图1-3所示图1-3公差设置选择ScreenConfigureScreen如图1-4所示图1-4屏幕设置其他设置，选择Screen，如图1-5所示图1-5其他设置步骤3：熟悉Creat菜单下基本绘图命令，主要为Point、Circle、Arc、Line、Spline、Rectangular、Ellispe、Text子菜单下的各项命令及选项。例如，点的输入是MasterCAMCAD系统中最基本和最重要的指令之一，图1－6为10种点的输入方式。图1－6点的输入方式步骤4：熟悉Modify菜单下的各项命令，主要为Fillet、Trim、Break、Extend、Drag子菜单下的各项命令及选项。例如修剪几何元素的方式如图1－7所示。图1－7几何元素的修剪步骤5：熟悉Xform菜单下的各项命令，主要为Mirror、Rotate、Scale、ScaleXYZ、Translate、Offset、Ofsctour子菜单下的各项命令及选项。步骤6：练习绘制下列几何图形练习一练习二

实验二旋钮零件的CAD建模一实验目的1．熟悉Cplane和Gview下各项设置，主要为3D、Top、Front、Side、Number、Entity、Rotate、Mouse的用法。2．理解Z向深度及设定方法。3．掌握三维线框图形构建的思路和技巧。二实验设备及简介1.硬件要求PC电脑要求CPU为PIII450以上，内存为128MB以上，32MB以上显存，硬盘应有5G空间供使用。一般要求15英寸以上显示器，并推荐使用三键鼠标器。具有标准键盘。2.软件要求操作系统：Windows2000（或WindowsXP）。应用软件：MasterCAM三实验内容熟悉MasterCAM三维绘图命令和操作，掌握三维线框模型的构建。建立如图2－1所示的旋钮线框模型。图2－1旋钮的三维线框模型四实验步骤步骤1：打开MasterCAM,的MILL模块，用虚线先画出辅助线。设置线型：单击会出现图2－2所示对话框：图2－2设置线型把线形设置为画辅助线，使用create——>line命令：然后输入点的坐标：（0，-18，15.7），把鼠标向上拉，直到足够长的线段出现（线长须大于40），在左下角可以看到线的长度再画水平线：输入点的坐标(-8，0，15.7)，然后把它向右拉到足够长（大于15）。辅助线就画完了，用图2－2的命令把线换回实线。步骤2：设置视图方式为了学习和设计时可以很好的看到作图过程的错误。我们把视图分为两个视图，一个是根据需要的绘图平面，一个是轴侧视图：出现如图2－3所示的对话框：图2－3Viewports设置单击之后出现图2－4所示界面，其中左右两个视图都可以作图。图2－4绘图界面步骤3：镜射（Mirror）再用水平线命令画水平线，输入点（0，-15.7，15.7）后，不按任何键，直接输入长度5。完成了一条线段。现在要把这条线段做镜射：完成对称轴之后会出现下面对话框：选择后，就把线段对称复制过去了。步骤4：画圆：输入半径为8，把鼠标移到左边的绘图区会有一个半径为8的圆，跟随鼠标移动，捕捉两虚线的交点，点击左键，即可。但是我们在轴侧视图上发现所画圆的圆心不在两虚线的交点上，而是在与两虚线所在平面的另外一个平面上，如图2－5所示：图2－5错误的圆心位置这就是大家要注意的Z 深度，因为在MasterCAM的系统中，和AutoCAD，UG的系统一样的，只能在XY平面画图，不在这平面上的，要通过XY平面的平移或旋转。而MasterCAM是通过Z深度来限制的。单击捕捉，选择两虚线的交点，此时，Z深度变为再用原来的方法:画圆。正确结果如图2－6所示。然后用绘制直线。图2－6正确的圆心位置接下来将直线和圆圆滑过渡，连接的圆弧半径为12.5出现半径值的输入框，输入12.5。然后选择上图右视图所示的两个相切元素，此时出现很多个圆如图2－7所示，选择我们需要的圆。用同样的方法或用镜射，完成另一边。图2－7采用相切的方式画圆步骤5：图形修剪再用把图形修剪为图2－8所示。（具体过程可以自己揣摩一下）图2－8修剪完后的图形步骤6：旋转构图平面作图我们以上图所示为圆心，作半径为5的圆。输入半径为5，捕捉圆心，后发现并非我们所需要的圆，如图2－9所示。图2－9构图平面设置不正确导致圆的方位错误说明我们所在的构图平面不是我们所需要的。那就要旋转构图平面：输入90（绕X轴旋转90度）后保存。还有一个注意的问题就是z深度为15.7。图2－10是两种不同Z深度画出来的圆。图2－10Z方向深度不同时画出的圆在Z深度为15.7平面上作图。作完后，使用之前已经用过的修剪（Trim）将圆的下半部分剪去，保留上半圆。步骤7：再把Z深度定为0，点击，输入0，回车之后继续画圆弧输入半径为3.5用同样的方法继续完成左边的圆弧，这次用终点输入半径为3.5。输入圆弧起始和结束时的角度步骤8：接着完成顶边的弧。把右边的弧旋转90度，即可：具体操作步骤如下：之后。选择旋转点。完成之后会发现图形不对。这是因为我们所选的绘图平面不对，必须把构图平面再次旋转。我们之所以犯那么多错误多数是因为没有留意Z深度和构图平面，因此在我们构图的时候要注意这类问题。现在把坐标旋转回来。输入-90度，把坐标系复原，我们用上面的命令再次旋转。即可完成我们的图形。步骤9：现在再把它旋转，90度。Z深度为15.7。作一条垂直线，和半圆相交，然后再修剪。步骤10：我们再次把构图平面旋转回来，，-90度，新建如下图所示的直线。其Z向深度为20.7，并保证线段足够长。我们多次旋转是为了让读者熟悉构图平面的旋转，如果较为熟悉了可以用四个快捷键。步骤11：用直线连接左右圆弧，Z深度定为19.2(可捕捉左或右圆弧的顶点)。单击旋转作图坐标，画一个半径为12.24的圆，圆心在（0，30.715，0）。然后修剪。注意选择物体的先后顺序。完成后如图2－11所示。图2－11连接左右两段圆弧步骤12：然后以图2－11所示的起点绘制一条足够长的水平线和一个圆，完成后的图如图2－12所示。图2－12新建圆和直线步骤13：打断和修剪对图形进行修剪，先把圆打断。然后选择要打断的物体，最后选择打断点就可以把物体打断。完成后，删除多余的弧。并修剪直线。完成后的图形如图2－13所示：图2－13打断并修剪圆弧和直线步骤14：再将直线和圆弧圆滑过渡，如图2－14所示：图2－14将直线和圆弧圆滑过渡步骤15：画椭圆最后再画椭圆就可以完成旋钮的CAD部分了。输入数值中，A为11/2，B为8.5/2。完成后我们发现椭圆位置不对，这是因为构图平面的选择有问题。如图2－15所示。图2－15椭圆构图平面选择错误单击后，再画椭圆，即可。现在我们就完成了旋钮的CAD部分，最终结果如图2－16所示。图2－16旋钮CAD部分的最终结果

实验三旋钮零件的CAM部分一实验目的1．掌握用昆氏曲面在线框模型的基础上直接构建曲面的方法。2．掌握用MasterCAM软件自动生成加工路径方法。二实验设备及简介1.硬件要求PC电脑要求CPU为PIII450以上，内存为128MB以上，32MB以上显存，硬盘应有5G空间供使用。一般要求15英寸以上显示器，并推荐使用三键鼠标器。具有标准键盘。2.软件要求操作系统：Windows2000（或WindowsXP）。应用软件：MasterCAM三实验内容在试验二所建立的旋钮线框模型的基础上，用昆氏曲面直接构建曲面。生成如图3－1所示的曲面模型。并用MasterCAM自动生成图3－1所示模型的加工路径。图3－1由试验二所建线框模型所生成的旋钮曲面模型四试验步骤步骤1：把视图恢复为一个视图步骤2：把图形的各线段在各交点处打断选择上图的各线段。全部打断。步骤3：确定切削方向和截断面方向昆氏曲面是把曲面分成若干个小曲面组成。每个小曲面叫綴面(patch)。要作昆氏曲面，必须确定两个方向：切削方向(Alongcontours)和截断面方向(acrosscontours)。注意：方向不同曲面的光滑程度也不一样。我们确定切削方向和截断面方向如图3－2所示。图3－2旋钮模型的切削方向和截断面方向各方向的綴面数如图3－3～图3－5所示。图3－3切削方向綴面数：2，截断面方向綴面数：1图3－4切削方向綴面数：2，截断面方向綴面数：2图3－5切削方向綴面数：1，截断面方向綴面数：1总结：綴面数=切削方向綴面数*截断面方向綴面数。切削方向綴面数：就是切削方向是有多少个面组成的；截断面方向綴面数：就是截断面方向是有多少个面组成的。步骤4：完成昆氏（Coons）曲面依次选择菜单：出现如下图所示对话框：输入正确的綴面数线条选择顺序如下图所示：如下图所示依次选择切削方向的第二、第三条线：如下图所示选择截断面方向的线段：线段选择全部完成时，如下图所示选择Doit菜单。步骤5：在此基础上继续完成如下图所示曲面：这一过程请同学自己完成，需要注意的是：有一个方向没有线，是一个点，必须在下图所示菜单中选择Point然后把这个特征镜像就可以得到下图所示的模型了。步骤6：在面上挖一个椭圆依次按下列图示操作完成后。选择要保留的部分。在图形上点击一下就会出现一个小箭头，如下图所示：在不属于椭圆的范围内点击一下，就会完成下图所示模型步骤7：生成边界曲线与昆氏（Coons）曲面此时，会在曲面的边缘产生曲线。把曲线打断，再与下图所示的弧线做（2*2的）昆氏曲面。步骤8：完成分模面把文件视图变为正视图。画一矩形。大小要比旋钮大，如下图所示：选择如下图所示的菜单，完成分模面。完成旋钮模型如图3-6所示图3-6已完成的旋钮模型步骤9：产生刀具路径按下图所示菜单操作如下图对话框所示，确定各加工参数，主轴转速设为1000。在刀库里选择刀具，如下图所示：完成参数设置就可以自动生成加工的路径。如下图所示：此时就可以观看模拟加工了。看看是否有干涉。

实验四快餐盒凹模的建模与加工一实验目的1．复习和掌握几何建模方法。2．掌握刀具轨迹生成方法。3．掌握加工过程仿真和后置处理方法。二实验设备及简介1.硬件要求PC电脑要求CPU为PIII450以上，内存为128MB以上，32MB以上显存，硬盘应有5G空间供使用。一般要求15英寸以上显示器，并推荐使用三键鼠标器。具有标准键盘。2.软件要求操作系统：Windows2000（或WindowsXP）。应用软件：MasterCAM三实验内容通过如图4－1所示快餐盒凹模的加工实例，介绍应用MasterCAM8.0系统进行几何建模和数控加工编程的方法，并以此加深大家对基于CAD/CAM的数控自动编程的基本步骤的了解。图4－1快餐盒凹模模型四试验步骤步骤1：启动MasterCAMMill系统。绘制零件俯视图，如图4－2所示。图4－2零件俯视图步骤2：生成零件线架图将构图面(Cplane)改为3D模式，视角（Gview）改为等角视图（Isometric）模式，并按图4－3所示对零件图进行平移变换，生成零件的线架图。平移与旋转变换的方法是：选择主功能菜单（MAINMENU）→转换（Xform）→平移（Translate），进行平移操作。图4－3零件线架图步骤3：生成模具型面根据零件的线架模型，选择合适的曲面设计方法，生成模具的型面。其中，零件的侧面采用昆氏（Coons）曲面，其余的表面采用扫描（Swept）曲面，如图4-4所示。图4－4生成模具型面步骤4：着色检验生成的曲面可以通过着色来检验是否存在缺陷，如图4-5所示。其步骤是：选择主功能菜单（MAINMENU）→绘图(Create)→屏幕（Screen）→曲面着色（Shade）,选择所有曲面进行着色。图4－5对模型进行着色检验步骤5：启动刀具轨迹生成模块启动多重曲面外形铣削功能模块，生成模具型面加工的刀具轨迹。其基本步骤是：=1\*GB3①选择主功能菜单（MAINMENU）→刀具轨迹（Toolpaths）→曲面加工（surface）→粗加工（Rough）→平行铣削（Parallel）；=2\*GB3②选择所需要加工的曲面，这里通过菜单依次选择Cavity->A