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1、目目 录录第一部分第一部分 Mastercam 随堂讲义随堂讲义第第 1 章章 Mastercam 概论概论 1.1 Mastercam 屏幕界面 1.2 建立绘图构图面和刀具面，设置视角 1.3 鼠标按键的作用第第 2 章章 二维零件绘图二维零件绘图 2.1 直线的构建 2.2 圆/圆弧的构建 2.3 倒圆角 2.4 修剪延伸 2.5 倒角 2.6 画出二维零件拨叉图 2.7 画出二维零件弯头图 2.8 画出二维零件轮毂图 2.9 旋钮模型 3D 线框图 2.10 练习总结第第 3 章章 曲面零件造型曲面零件造型 3.1 牵引曲面（Draft） 3.2 直纹曲面（Ruled） 3.3 举升曲
2、面（Loft） 3.4 旋转曲面（Revloved） 3.5 扫描曲面（Sweep） 3.6 昆氏曲面（Coons） 3.7 曲面倒圆角 3.8 曲面修整 3.9 练习总结第第 4 章章 实体零件造型实体零件造型 4.1 挤出实体（Extrude） 4.2 旋转实体（Revolve） 4.3 扫掠实体（Sweep） 4.4 举升实体（Loft） 4.5 实体倒圆角 4.6 实体倒角 4.7 练习总结第第 5 章章 数控编程技术数控编程技术 5.1 数控编程的基本过程 5.2 顺铣和逆铣的特点及选用原则5-3 刀具的选择和刀具使用参数的设定 5.4 加工方法与特点 5.5 二维刀路策略 5.6
3、三维曲面粗加工 5.7 三维曲面精加工第二部分第二部分 UG 编程随堂讲义编程随堂讲义第第 1 章章 UG NX5 CAM 基础基础 11 UG NX CAM 简介 12 进入加工模块 13 NX5 加工模块的工作界面第第 2 章章 UG NX 编程入门编程入门 21 初始设置 22 型腔铣的子类型 23 平面铣的子类型 24 钻孔加工的子类型 25 固定轴曲面轮廓铣第第 3 章章 常用刀具常用刀具第第 4 章章 实加工所遇问题分析实加工所遇问题分析第第 5 章章 UG 加工参数预设置加工参数预设置第第 6 章章 UG 后处理（后处理（UG POST） 6-1 UG NX 的后处理器配置及后处
4、理示例 6-2 Post Builder第一部分第一部分Mastercma 随堂讲义第第 1 章章 MasterCAM 概论概论MasterCAM9.1 版 CAD/CAM 软件是美国 CNC Software Inc 推出的比较成熟的一个版 本。MasterCAM 包括了 3 大模块，即 Design、Lathe 和 Mill。MasterCAM9.1 版的 Design 设计模块集 2D 和 3D 的线框、曲面造型和实体造型于一体，具有全特征化造型功能和强大 的图形编辑、转换处理能力。MasterCAM9.1 版的 Mill 加工制造模块主要用于生成铣削加 工刀具路径，MasterCAM
5、支持 2 轴、3 轴、4 轴和 5 轴加工程序编制，可以直接加工曲面 和实体，提供多种详细的刀具路径形式和走刀方式，同时还提供了刀具路径的管理和编辑、 路径模拟、实体加工模拟和后处理功等功能。曲面加工系统可用来生成加工曲面，实体或 实体表面的刀具路径，大多数曲面加工都需要通过粗加工和精加工来完成，MasterCAM 共 提供了 8 种粗加工和 10 种精加工类型。11 MasterCAM 屏幕界面MasterCAM 的屏幕分为五个区：主菜单区、副菜单区、绘图区、快捷命令图标区、 系统提示区，如图 1-1 所示。此外，屏幕右上角显示的（X，Y）坐标值表示了鼠标在移动 时的位置；屏幕绘图区左下角的
6、坐标轴表示了系统当前的视角设置状态；而 mm 或 inch 表 示了系统当前设置的绘图单位。图 1-1 MasterCAM 主菜单MasterCAM 中的命令主要包括 CAD 零件造型命令和 CAM 数控编程命令。CAD 零件 造型命令包括分析 Analyze、文件 File、绘图 Create、实体 Solid、图素修剪 Modify、转换 Xform 和删除 Delete，以及屏幕 Screen 的管理。CAM 数控编程命令包括刀具路径Toolpaths 和公用管理 NC utils。主菜单中的绘图（Create）命令，包括了生成点、直线、圆弧、倒圆角（即为导圆角） 、 样条曲线、曲面曲线
7、、尺寸标注、倒角、文字、呼叫副图、椭圆、正多边形、边界盒、螺 旋线、齿轮、圆表和自定义函数表达式绘图等线框造型命令，以及曲面造型命令。如图 1- 2 所示。图 1-2 绘图命令 曲面(Surface)命令，包括生成举升曲面、昆氏曲面、直纹曲面、旋转曲面、扫描曲面、 牵引曲面和曲面倒圆角、倒角、修整、熔接以及由实体产生曲面等，如图 1-3 所示。图 1-3 曲面命令 主菜单中的实体（Solid）命令，包括生成基本实体，挤出、旋转、扫掠、举升实体和 对实体倒圆角、倒角、薄壳、布尔运算以及实体管理和修改实体等，如图 1-4 所示。图 1-4 实体命令刀具路径（Toolpaths）包括外形轮廓铣削、钻
8、孔、挖槽、面铣、曲面加工、多轴加工 等加工操作，以及工作设定、刀具路径转换、管理和修改操作等。曲面加工包括粗加工的 平行铣削、放射状加工、投影加工、流线加工、等高外形、残料粗加工、挖槽粗加工、钻 削式加工和精加工的平行铣削陡斜面加工、放射状加工、投影加工、流线加工、等高外形、 浅平面加工、交线清角，残料清角、3D 等距加工等方法。如图 1-5 所示图 1-5 刀具路径命令公用管理（NC utils）包括路径模拟、实体验证、批次处理、程式过滤、后处理、加工 报表、定义刀具和定义材料。12 建立绘图构图面和刀具面，设置视角1.2.1 系统的坐标系几何建模首先离不开坐标系的建立。建立坐标系的原则是如
9、何在二维计算机屏幕上， 能够方便的生成和直观的显示三维图形。 MasterCAM 通过建立构图面 CP，工作深度 Z 来建立工作坐标系。通过设置视角 GV 来观察三维图形。这些命令放置在屏幕的副菜单区，可以分别设置。如图 6 所示。图 1-6 副菜单区MasterCAM 软件系统有三个坐标：原始坐标系、工作坐标系和机床坐标系。（1） 原始坐标系是系统默认的一个坐标系。当系统的构图面 CP 设置为 3D 时，表明为原始坐标系，它是建立几何模型和表面加工 路径的基准坐标。系统的构图面，刀向的设定均在原始坐标系中进行。在原始坐标系中，坐标原点在空间的位置是唯一确定的。（2） 工作坐标系由构图面 CP
10、 及工作深度 Z 建立起来。构图面就是工作坐标系 XY 所在的平面，构图面是相对于原始坐标系的，可以在构图 平面完成 2D 作，其在原始坐标系中的转换关系同系统自动完成。可以根据构图的需要定 义工作坐标系的原点及坐标轴方向系统规定当 CP=Top，Front，Side 时，工作坐标系中的 X 轴正向方向朝右，Y 轴正方 向朝上，Z 轴正方向朝使用者，如图 7 所示。CP=Top CP=Front CP=Side图 1-7 工作坐标系 （3） 机床坐标系由刀具平面建立起来。 刀具平面是表示数控机床坐标系的二维平面。1.2.2 建立构图面、视角和刀具面单击副菜单中的构图面，出现构图面下拉菜单，如图
11、 8 所示。系统提供的构图面包括：3D 空间（建立原始坐标系） 、俯视图、前视图、侧视图、视角号码、名称视角、图素 定面、旋转定面和法线面。图 1-8 构图面 单击副菜单中的萤幕视角。萤幕视角是用以设置观察图形的视角，选择不同的图形视 角可以看到图形的不同部位，如图 9 所示。图 1-9 萤幕视角 副菜单中的刀具面如图 10 所示。刀具面是表示实际加工中数控机床坐标系的二维平 面。应该根据不同类型的机床，正确设置刀具面。例如对于立式数控铣床，应设置为俯视 图；对于卧式数控铣床，应根据零件在空间中绘制的位置，通常设置为前视图或侧视图。图 1-10 刀具面1.2.3 设定坐标系原点MasterCA
12、M 软件系统还提供了三种概念的原点坐标设定方法：系统原点（system origin） 、构图原点（construction origin）和刀具原点（tool origin） 。（1）系统原点是原始坐标系的原点，是固定不变的。 （2）构图原点是工作坐标系的原点。使用者可以设定一个不同于系统原点的坐标， 来作为构图时的原点。 定义构图原点的方法是单击构图面（例如 Top） ，再按（Alt）+（O）键，输入点的坐 标（例如 50，30，20） ；则该点即为构图原点（变为显示构图面：*T） 。若输入点坐标 （0，0，0） ，则构图原点恢复为系统原点。（3）刀具原点是机床坐标系的加工原点。使用者也可
13、以设定一个不同于系统原点的坐 标，来作为产生刀具路径时的原点，即刀具原点。系统初始状态时，上述三个原点重合，为系统原点。13 鼠标按键的作用要熟练高效地使用一个绘图软件，快捷键的使用还是非常关键的。使用 Mastercam 软 件进行产品设计和编程时，能够熟练地运用快捷键，可以提高工作效率。表 1-1 列出了 Mastercam 默认快捷键。表 1-1 Mastercam 默认快捷键序号快捷键含义1F1局部拉出一个矩形区域，放大显示该区域的图形2F2将窗口内的图形缩至 50%3F3重画4F4调用分析菜单5F5调用删除菜单6F6调用文件菜单7F7调用编辑菜单8F8调用构图菜单9F9调用屏幕显示信
14、息10F10调用快捷键显示框11ALT+A调用“自动存储文件设置”对话框12ALT+B隐藏工具条13ALT+F6调用文件编辑菜单14ALT+6调用屏幕视角设置菜单15ALT+H调用“帮助”对话框16ALT+X通过选屏幕上的实体来设定图层、颜色、线型17ALT+2调用“图层管理”对话框18ALT+3调用“图层限定”对话框19ALT+Z调用“图层可见性”对话框20ALT+I调用“文件列表”对话框21ALT+L调用“颜色设置”对话框22ALT+F调用“字体设置”对话框23ALT+P改变屏幕显示风格24ALT+F7隐藏屏幕图素25ALT+F8调用“系统配置”对话框26ALT+F9显示绘图坐标轴27AL
15、T+F1将图形尽可能大地显示在窗口中28ALT+F2将窗口中的图形缩小至 80%29ALT+L调用“属性”对话框30ALT+G调用“栅格”对话框31ALT+W调用“窗口设置”对话框32ALT+4调用刀具平面设置菜单33ALT+V显示版本信息34ALT+N打开“视角管理器”对话框35ALT+5调用刀具平面设置菜单36ALT+0调用刀具平面设置菜单37ALT+Y调用“实体管理器”对话框38ALT+F5调用窗口删除方式39ALT+D调用“尺寸标注设置”对话框40ALT+S颜色显示/隐藏41ALT+T刀具路径显示/隐藏第第 2 章章 二维零件绘图二维零件绘图本章将介绍直线、圆/圆弧、点、倒圆角、倒角、
16、镜像、补正、修剪/打断和删除等基 础几何图元的绘绘制方法和编辑技巧。二维线架的绘制是最基础也是最重要的部分，任何 三维产品的设计都离不开二维线架，只有熟练掌握二维线架绘制的方法和技巧，并能加以 灵活运用，才能在实际设计中提高设计效率和质量。21 直线的构建直线是指通过线段绘制模型的轮廓线，其具体形状和尺寸可通过使用直线相关命令来 创建。 1水平线：水平线：通过选择两点及定义 Y 轴来创建水平线 选择【绘图】【直线】【水平线】命令，如图 2-1 所示操作。选择第1点 选择第2点 图 2-1 绘制水平线2垂直线：垂直线：通过选择两点及定义 X 轴来创建垂直线 选择【绘图】【直线】【垂直线】命令，如图 2-2 所示操作。选择第 1 点 选择第 2 点 图 2-2 绘制垂直线3两点画线：两点画线：两点画线是指通过定义直线的起始点和终止点来创建直线 选择
