基于MasterCAM零件的数控加工编程

基于MasterCAM数控加工

摘要：通过典型零件分析MasterCAM在零件造型，设计方法和编辑技巧。讨论二维轮廓刀具路径的生成方法。MasterCAM作为高端CAD/CAM软件在实际加工中有着广泛应用。

关键词：MasterCAM 刀具路径数控加工

Abstract:Through typical components analysis MasterCAM in part structure, design methods and editing skills, discuss the two-dimensional contour toolpath generation method. MasterCAM as a high-end CAD / CAM and the actual processing software has a wider application.

Key words: MasterCAM Tool paths NC machining

1 引言

MasterCAM是一种功能强大的CAD/CAM软件。它由两大模块（CAD设计模块和CAM 制造模块组成），并在CAM制造模块中又包含Design(造型)、Mill（铣削加工）、Lathe（车削加工）、Wire（线切割）、和Router（雕刻）五大系统组成。在设计方面，MasterCAM具有强大的图形兼容和离散计算功能。MasterCAM集二维和三维的线架、曲面、实体造型于一体，并在系统内部提供了标准图形转换接口，如DXF、IGES、STL、DWG等，可以把其他CAD软件生成的图形转换成MasterCAM系统的图形文件，这样就可以实现图形文件的共享。除此以外，在MasterCAM内部还提供了ASCⅡ图形转换接口，可以把经三坐标测量仪或扫描仪测的的实物数据（X、Y、Z坐标离散点）转换成图形文件。在零件图形设计完成后，可以进行刀具路径规划、设计并模拟仿真数控加工，刀具路径经后处理直接生成NC程序，从而大大地缩短了产品的设计、生产周期，提高了生产效率，节约了加工成本，避免了资源浪费。由于以上原因，使MasterCAM在数控加工行业内成为了应用最广泛的CAD/CAM 软件之一。

2MasterCAM车削实例

在使用自动编程加工零件的过程中，首先要

根据零件图纸制定出其加工工艺，再由

MasterCAM中的CAD模块绘制出零件图形，然

后选择合适的系统模拟出刀具路径，最后经后处

理生成NC程序。

2.1 零件工艺分析

车削加工零件如图1所示，该零件只是外形图1

轮廓比较复杂，主要是直线与圆弧、圆弧与圆弧连接的过渡问题可采用35º菱形刀具进行外形重复的粗车、精车加工。

2.2 零件几何建模

建立零件的几何模型是实现数控加工

的基础，在MasterCAM的五大模块中均有

2D和3D设计绘图功能，具有很强的绘图能

力。因车削零件为回转体零件，故在绘图过

程中，只绘制其一侧图样（图2），让后镜像

生成另外一侧图样即可。

注意：绘制零件的中心线必须与Z轴重合。图2 零件一侧轮廓

2.3 设置毛坯及装夹方式

根据零件的尺寸，选择直径Φ52，长度为80的圆柱

棒料，并用三爪卡盘装夹固定，如图3所示。

2.4 模拟刀具路径

定义好毛坯和夹具后就可以对零件进行模拟加工了，

根据其工艺要求先进行粗加工，再进行精加工。

2.4.1 粗加工轮廓

选择车削系统对其加工，设置粗车参数如图4，在循环外形重复的参数中设定步进量为2，走三刀完成粗车，图3 毛坯及夹具

并在x方向上的余量设定为0.1，z方向的余量为0.2。

2.4.2 精加工轮廓

完成粗车后继续使用35º菱形刀具进行精加工，精加工参数设置如图5。并在循环精加工的参数页中，使用默认设置参数，完成刀具路径模拟（图6），仿真加工效果图如图7。注意：在设置车削参数的过程中，要根据自身机床设备选择相应参数。本参数只适用于中、低速加工。

图4 粗加工参数设置图5 精加工参数设置

图6 刀具路径图7 仿真效果图

2.5 后处理生成NC程序

由于刀具路径是数控机床无法识别的，所以需要将刀路通过后处理“翻译”成数控NC 代码，再由控制介质（U盘、软盘、通讯数据线）将NC代码传输到数控机床，才能使机床执行指令。由图2.4.2的刀具路径生成的NC代码如下：

%

O0000

(PROGRAM NAME - 论文材料)

(DATE=DD-MM-YY - 09-11-09 TIME=HH:MM - 23:37) (MCX FILE - C:\DOCUMENTS AND

SETTINGS\ADMINISTRATOR\桌面\论文材料.MCX) (NC FILE - C:\DOCUMENTS AND

SETTINGS\ADMINISTRATOR\桌面\论文材料.NC) (MATERIAL - ALUMINUM MM - 2024)

G21

(TOOL - 3 OFFSET - 3)

(OD FINISH RIGHT - 35 DEG. INSERT - VNMG 16 04 08)

G0T0303

G18

G97S3000M03

G0G54X54.188Z60.361M8 G50S3000

G96S1200

G73 U54.188 W60.361 R3

G73 P100 Q102 U.2 W.2 F20. N100 G0X36.857S2000

G1X38.957Z60.

G3X46.528Z56.2R3.8