MasterCAM培训教材.doc

MasterCAM培训教材（内部）西安分院空间电子产品制造中心机加车间MasterCam简介MasterCAM软件是美国CNC SoftWare.INC.所研制开发的CAD/CAM系统，是最经济有效率的全方位的软件系统。MasterCAM软件在使用时从图纸到零件主要包括软件基本设置、图形处理、程序编制、程序仿真校验共5个部分。本文主要介绍一些有效提高编程效率及编程质量的相关操作，基本操作基本不涉及。1. 基本设置基本设置部分主要包括绘图、编程、仿真等方面的基本设置，这些参数的优化设置可以有效提高编程质量和编程效率。主要包括软件运行基本设置、编程操作设置。执行操作：屏幕系统规划1.1 基本设置1.1.1 文件在这个界面主要文件路径，及主要设置文件1.1.2 NC设定在这个界面主要设置与编程有关的一些参数。1.1.3 起动、离开在这个界面主要设置起动时的参数，以及编辑器选用。1.1.4 屏幕在这个界面主要设置软件界面显示，例如：字体、颜色等1.2 编程操作设置执行操作：公用管理定义操作默认值在这个界面下可设置相关刀具路径参数的预设值，例如安全高度、参考高度、进退刀圆弧等，以及工作设定中的相关值，避免重复设置出错。下面以“挖槽”加工示例。在此界面下，可以把相关编程参数固化，避免每次调整下图是“工作设定”中的设置内容2. 图形处理过程中的技巧2.1 绘图技巧2.1.1 执行操作：绘图点下一页。可选择小弧中心、圆周点、网格点，可别分绘制以下形式点类图素。2.1.2 执行操作：绘图直线分角线。可直接绘制角平分线。2.1.3 执行操作：绘图直线连近距线。可直接绘制两图素间最短距离直线。2.1.4 执行操作：绘图导圆角清角圆。可直接在两直线夹角处绘制清角圆弧。2.1.5 执行操作：绘图矩形选项。在选项中可直接绘制矩形、键槽形、D形、双D形、椭圆形。2.1.6 执行操作：绘图下一页多边形。可直接绘制多边形。 2.1.7 执行操作：修整延伸。可将一直线按指定距离进行伸长或缩短。2.1.8 执行操作：转换牵移。可对以下图形直接进行调整，避免了使用偏移、修整操作，效率较高。如果标注上尺寸，尺寸也跟着动态变更，非常直观。如果编程使用了这些图素，那么直接重新计算即可生成新程序。这种方式对大量类似图形重复编程非常有帮助，直观、简便。2.1.9 执行操作：绘图下一页附加功能Htable(孔表)。可以统计图中整圆的大小数量，形成统计表格。2.1.10 执行操作：绘图点下一页DrillPT。可以实现快速绘制与当前绘图颜色相同的整圆圆心点。 2.1.11 执行操作:文件文件转换Autodesk读取。可以利用里面的限定图素功能过滤图形内容，实际，一个用于加工图形主要包括4部分图素:直线、圆弧、圆、曲线，其它都可以过滤掉。下图是图素限定选择界面。下图是不限定图素的转换结果：下图是限定只转换直线、圆弧、圆、曲线的转换结果：2.2 图素选择技巧：图素选择是软件使用中最基本的功能，如何充分利用软件功能来选择图素是非常重要的基本功，使用好选择功能可以有效提高编程效率、避免出错。其中我们主要的功能是“串连”和“窗选”，“串连”的使用比较频繁，但功能相对简单，主要是自动串连和部分选取。下面主要介绍“窗选”功能。“窗选”是软件使用中最方便和最常用的功能，具有便捷、灵活的特点。在上图界面下，各项功能比较清晰，“矩形”和“多边形”表示执行选择时的轮廓，“窗口内”、“窗口外”、“范围内”、“范围外”表示选择区域的内外选择。这里首重介绍下利用“限定图素”功能进行选择。如果使用此功能，单击“限定图素”后红色的“N”（no）将变为“Y”（yes）。此时可进入“设定”界面，如下图，进行灵活选择。此处决定用那些条件约束选择范围此处决定在那些图素中选择其中，我们常用的两个选择项主要是“颜色”和“圆弧直径”。在“选择”对话中的“所有的”功能不能区分图素，而在这里，可以随意选择某种颜色的某类图素。利用“圆弧直径”可以快速区分不同大小的孔，将选择结果分层、变色后进行统计，可以较方便的与图纸比较，确定孔数量正确与否，同时可避免在编程操作时选错孔。3. 编程过程中的技巧下图是编程操作的主界面，分院产品日常生产中主要利用到“外形铣削”、“钻孔”、“挖槽”、“面铣”，“曲面加工”用的比较少，下面简单做下介绍。4.1 “钻孔加工”“钻孔”加工主界面如下图产。这里比较方便的功能是“刀尖补偿”，如下图。功能图示比较明白，不多说。4.2 外形铣削“外形铣削”主功能界面如下图。加工模式要有四种：“2D”、“2D倒角”、“螺旋式渐降斜插”、“残料加工”。下面分别介绍。3.2.1 2D加工默认加工方式一般是“2D”外形铣模式。在这个界面下要注意的是在“Z轴分层铣深”（见下图）下的“锥度斜壁”功能，对带有斜壁的型腔或外形均可以使用此功能完成锥度加工。3.2.2 “2D倒角”加工3.2.3 “螺旋式渐降斜插”加工上图中的“曲线打断成线段的误差”参数可以直接影响圆弧处的光洁度和最终生成程序程序量。数值越小，光洁度越好，程序量越大；数值越大，光洁度越差，程序数据越少。编程时可以在粗、精加工时灵活运用。3.2.4 “残料加工”“残料加工”功能可以快速编制程序铣削大刀具加工残留的圆角余量（见下图），不必单独绘制轮廓线。左图为12铣刀铣型腔，四角圆角R4有残料，右图为在进行型腔加工后用8铣刀以“残料加工”方式去除圆角残料。直接利用同一轮廓进行编程，比较方便。4.3 “挖槽”加工“挖槽”加工主界面如下。挖槽加工形式主要有：“一般挖槽”、“边界再加工”（不知道在什么情况下使用，正摸索）、“使用岛屿深度挖槽”、“残料加工”、“开放式轮廓挖槽”。3.3.1 “一般挖槽”型式“一般挖槽”加工中不常用的功能是“薄壁精修”，可以对侧壁增加分层进行精加工，见下图。3.3.2 “使用岛屿深度挖槽”型式利用“使用岛屿深度挖槽”功能可以在一个“挖槽”加工中同时铣出型腔深度和凸台高度，见下图。3.3.3 “残料加工”型式“残料加工”型式与轮廓加工类似，不多介绍。3.3.4 “开放式轮廓挖槽”型式“开放式轮廓挖槽”型式众名称就可以看出功能，见下图。4.4 “面铣”加工“面铣”加工主界面如下图。可以实现对平面粗、精加工。4.5 “曲面加工”“曲面加工”主界面加工如下图。“曲面加工”主要分为“粗加工”、“精加工”，差别在于一个可以分层铣削，一个只按曲面轮廓形状加工，主界面差别不大。主要参数如下：3.5.1 加工的曲面/实体需要加工的表面，可以控制余量3.5.2 干涉的曲面/实体强制不让加工的表面，可以控制安全距离。3.5.3 刀具的切削范围刀具切削的最大范围，实际主要用粗加工中，精加工用处不大。下图是一种加工模式的参数设置界面。其中“整体误差”、“Z轴最大进给量”都是控制曲面加工精度，其它参数通过仿真观察使用。最关键的是在仿真过程中仔细观察，避免发生碰撞造成刀毁活亡。实际针对不同的曲面有不同的加工方式比较适合，这可以结合仿真进行选择。加工方式有多种，见下图。4. 仿真过程中的技巧MasterCAM软件传真分为三部分，“刀具路径仿真”、“实体仿真”、第三方软件NC程序仿真。4.1 “刀具路径仿真”刀具路径仿真（如下图）是大家比较常用的功能，这里不多介绍。4.2 “实体仿真”4.2.1 立方体毛坯仿真大家常用的是立方体毛坯仿真，如下图，这里不再介绍。4.2.2 “文件”毛坯仿真如果手头有工件的ProE模型工，可以采用“文件”毛坯仿真形式，更加直观的判断程序正确性。首先利用ProE软件生成零件毛坯，在ProE软件中通过建立与工件相同坐标系确保进行仿真时刀路与零件毛坯位置一致。第一步：建立与编程软件相同的坐标系打开零件模型后，单击红色圈内建立坐标系按钮，出现坐标系窗口。 此时按住CTRL按钮选择确定坐标系的三个平面，软件中显示如下图。完成后单击坐标系窗口中的“方向”选择，出现下面窗口，在这个窗口中结合零件坐标系轴情况调整坐标系指向，直到与编程中的坐标系一致。完成上面步骤后，选择“文件”菜单中的“保存副本”功能，文件类型选择“STL”格式，坐标系选择刚才新建立的坐标系。记住文件保存的位置，一会在MasterCAM中要使用。第二步：在MasterCAM使用零件毛坯进行仿真进入MasterCAM中的实体验证功能。单击上图中红色圈住的按钮，进入设置窗口。选择红色圈住的“文件”处，再选择另一个红色圈住的“文件选择”按钮，选择刚才保存的STL文件，选择确定。确定后出现下面的窗口画面。此时可以执行仿真功能，仿真过程仔细观察有无过切情况，避免编程错误。下图为仿真结果。第二步：在MasterCAM使用零件毛坯进行零件比较进入仿真设置窗口。选择红色圈住的毛坯类型“立方体”，再选择红色圈住的仿真过程中刀具“不显示”，再选择右侧“与STL文件对比”。执行仿真后会弹出STL零件模型选择窗口，见下图。找到刚才另存的零件STL模型后确定。此时屏幕功能区如下图。单击“颜色对应”，显示出如下窗口。下面执行比较后会以颜色显示出加工的零件与零件之间的偏差。以此确定编制程序是否产生过切现象。单击“执行比对”，显示结果如下，仔细观察，出现红色区域为偏差较大区域，应仔细核对程序，避免出错。假设把下图中红色圈住的凸耳铣掉，看下比较结果。注意观察上图右上角有一区域侧面、底面同时变红，需要引起重视。第二步：NC程序仿真执行后处理，生成NC程序，程序被CimcoEdit软件打开，进入程序编程窗口，在菜单中选择“窗口文件仿真”，见下图，可以进行NC程序，在这里面要注意的是黄色的路径线及有无不正常的刀具路径，再为程序对错加把锁，5. 结束语MasterCAM是非常好用的二维编程软件，同时可以实现简单的曲面编程，充分利用软件本身的功能，避免人工干预，是提高编程质量的最佳方法。同时软件中通常存在一些特殊功能，这些功能利用率不高，但利用这些功能可以有效提高编程质量和效率，发挥出软件的最大作用。