基于MasterCAM X5教学应用实例

基于MasterCAM X5教学应用实例

摘要：MasterCAM是现代模具应用比较广泛的软件。本文以实例的形式介绍了在MasterCAM中如何生成刀具路径以及MasterCAM软件的一些设计技巧，其特点是步骤详细，简洁明了且实用性强。

关键词：MasterCAM；数控教学；自动编程；后处理

1.引言

MasterCAM X5是基于微机平台的一体化软件。其对硬件要求不高，具有卓越的设计和加工功能，好学易用，功能强大，广泛用于机械制造业和模具行业中二维绘图，三维造型，数控自动编程与加工等。运用MasterCAM X5可以模拟加工过程，且能自动生成NC数控代码，这些代码可直接用在数控加工中。下面，以图1所示的零件自动编程，阐明CAM软件编程的一般步骤，希望对读者有所帮助。

2.建立零件模型

数控加工的基础是建立零件的几何模型，MasterCAM X5在建模时无需画出零件的三维模型，只要把加工轮廓线画出就可以了，尺寸线、厚度、点画线等都可以不画。在建模时，要按实际尺寸标注来绘制，以保证零件加工时刀路按照实际图形走刀，图2所示即为建模好了的零件轮廓图，该图是一个二维图形，画图时以眼睛作为基准点，画圆，画切线，切弧，倒圆角等就可以完成。

3.分析零件的工艺性

对于图2的零件建模图，在应用软件进行零件数控加工前，还必须分析零件工艺性，确定加工顺序，为了提高加工的效率，减少换刀次数，还要尽可能保证零件加工精度和表面粗糙度，加工时要求先加工主要表面后加工次要表面，先做粗加工后做精加工。具体参数可按表1进行设置.

4.设置具体刀具参数

4.1.毛胚的准备。选择菜单机床类型→铣床→默认，在软件操作管理器中，执行：属性→双击材料设置→选边界盒，选择所有图素，x，y两个方向设置分别延伸6，z不延伸，z厚度设为13（留3mm铣平面），确定。

4.2.铣平面。选择菜单刀具路径→平面铣，在串联选项中选取整个外轮廓，点开2D平面铣设置窗口，选取f36的面铣刀，主轴转速设为1600，，进给速度设为550，加工方式选择双向加工，深度设为-3，其它采取默认参数就可以，点确定，生成刀具的路径1。

4.3.铣削外形。选择菜单刀具路径→外形铣削，在串联选项中选取整个图形外部，点开2D外形铣削设置窗口，选取f18平底刀，主轴转速设为1500，，进给速度设为950，加工方式设置分2层铣削，粗加工和精加工各1次，粗加工3，精加工1，；深度为-16，其它采取默认参数就可以，点确定，生成刀具的路径2。

4.4.内槽的加工。选择菜单刀具路径→标准挖槽，在串联选项中选取内部挖槽轮廓，点开2D挖槽参数设置窗口，选取f8平底刀，主轴转速设为1200，，进给速度设为350，选择标准加工方式，分别勾选精加工和粗加工，切削间距设为55%，深度设为-8，其它选择默认参数就可以，点确定，生成刀具的路径3。

4.5.钻孔加工。选择菜单刀具路径→钻孔选定要加工的2个f16内孔，选取直径f16的钻头，转速和进给按照表1中内容设定，深度设为-16，其它采取默认参数就可以，点确定，生成刀具的路径4。

5.模拟数控加工零件

在刀具路径生成以后，可以利用模拟加工验证其已选择的刀具路径，在模拟加工中，我们可以检验工艺参数设置，判断刀具轨迹的连续性、合理性，是否存在刀具干涉、空走刀撞刀，有没有留有残料等。通过模拟加工，发现问题可以及时修改，提高了实际加工时的安全性和可靠性。零件通过模拟加工可得到接近实际加工的效果图。

6.数控程序的生成

通过软件模拟加工，确认达到实际加工效果后，就可以使用软件的后置处理来生成NCI文件或NC数控代码，该软件可以自动生成用于多种数控机床的NC 代码。对于具体的数控设备，我们可以选择对应的后置处理程序，然后传送给数控铣床，数控铣床进行相应设置就可以按照该程序来加工零件。

7.总结

MasterCAM不仅具备CAD/CAM 功能，而且兼容性很好，能与几乎所有的数控机床配合使用。它具有很强的三维立体造型功能和加工功能，并可进行刀具路径仿真模拟，可以自动生成用于多种数控机床的NC代码，高效地进行零件加工。相对于手工编程，减少了编程人员的工作量，特别当编制复杂零件的数控程序时，可大大提高工作效率，体现了其在数控加工中的优越性。

参考文献：

[1]李杭. MasterCAM应用教程.南昌：江西高校出版社，2005.

[2]张灶法，陆斐等. MasterCAM X2应用教程.北京：清华大学出版社，2008.

[3]孙祖和. MasterCAM 设计与制造范例分析.北京：机械工业出版社，2003.

[4]王卫兵. MasterCAM数控编程使用教程.北京：清华大学出版社，2004.11.