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1、第二部分 基础概念及基本操作,第一章 CAM软件概述,1.1 软件基本情况介绍,CIMATRON:PRO/E:UG:POWERMILL:CATIA：MASTERCAM:,1.1 软件基本情况介绍,CIMATRON:以色列军方软件，该系统现已被广泛地应用在机械、电子、航空航天、科研、模具行业。基础是该公司独一无二的集成技术，可以使生产每一个阶段实现自动化，提高了产品生产的效率。在制造过程中，非常容易实现2.5-5轴的刀路轨迹编程，在编程过程中充分利用高速加工，基于毛坯残留知识的加工，模板加工等强大的功能和优秀的策略，从而大大减少编程时间和实际加工时间。最新中文版本为Cimatron E9.0,1
2、.1 软件基本情况介绍,PRO/E:广泛用于电子、机械、模具、工业设计和玩具等各行业。集合了零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、造型设计等多种功能于一体，97 年开始在大陆流行，用于模具设计、产品画图、广告设计、图像处理、灯饰造型设计、可以自动产生工程图纸，目前大部分企业都装有 Pro/ENGINEER 软件。它与 UG 是最好的画图软件，但 PRO-E 在大陆最流行。用 PRO-E 画图，用 MASTERCAM 和 CIMATRON 加工已经公认。,1.1 软件基本情况介绍,UG:是EDS公司出品的一个产品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。进入大陆比
3、PRO-E 晚很多，但同样是当今世界上最先进、面向制造行业的 CAD/CAE/CAM 高端软件。UG 软件被当今许多世界领先的制造商用来从事工业设计、详细的机械设计以及工程制造等各个领域。能用于轴或更多轴的铣削加工、轴的车削加工和电火花线切割。,1.1 软件基本情况介绍,POWERMILL:英国的编程软件，功能强大，加工策略最丰富的数控加工编程软件,提高加工效率，减少手工修整，快速产生粗、精加工路径，并且任何方案的修改和重新计算几乎在瞬间完成，缩短85%的刀具路径计算时间，对2-5轴的数控加工包括刀柄、刀夹进行完整的乾涉检查与排除。具有集成一的加工实体仿真，方便用户在加工前了解整个加工过程及加
4、工结果，节省加工时间。,1.1 软件基本情况介绍,CATIA：是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。作为PLM(Product Lifecycle Management)协同解决方案的一个重要组成部分，它可以帮助制造厂商设计他们未来的产品，并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。最特色的地方就是它的曲面功能强大，应该说是任何一个CAD三维软件所不能比的，CATIA 的著名用户包括波音、克莱斯勒、宝马、奔驰等一大批知名企业。波音飞机公司使用CATIA完成了整个波音777的电子装配，创造了业界的一个奇迹，从而也确定了CATIA 在CAD/CAE/CAM 行业内
5、的领先地位。,1.1 软件基本情况介绍,MASTERCAM:已被广泛的应用于通用机械、航空、船舶、军工等行业的设计与NC加工，在20多年前，我国就引进了这一款著名的CAD/CAM软件，为我国的制造业迅速崛起作出了巨大贡献。工厂看到的 CNC 师傅，70%使用 MASTERCAM，它集画图和编程于一身。绘制线架构最快。缩放功能最好。是美国CNC Software,Inc公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件。它集二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径摸拟及真实感摸拟等到功能于一身，对系统运行环境要求较低，使用户无论是在造型设计、CNC铣床、CNC车床或CNC线切割等加
6、工操作中，都能获得最佳效果。,MasterCAM 简介,1984年，美国CNC software开发出了该软件，目前以其优良的性价比、常规的硬件要求、稳定的运行效果、易学易用的操作方法的特点，将装机率上升到世界第一，被广泛用于机械、汽车、航空等行业，特别是在模具制造业中应用最广。软件的版本从6.0、7.0、8.0、9.0、10.0（X版本1）、X2、X3，目前(2010-9-7)，该软件的最新版本为Mastercam X4-mu3。,MasterCAM 简介,MasterCAM CAD（设计）功能,MasterCAM CAM（制造）功能,选择刀具路径,设定模组参数,自动生成NC代码,通信接口（
7、RS-232）,CNC车床、CNC线切割、CNC铣床、加工中心,系统的工作流程,模块功能,(1)三维设计系统（design）(2)铣削加工系统(mill)(3)车、铣复合加工系统(lathe)(4)线切割、激光加工系统(wire)其中，三维设计系统是CAD功能模块，其它为CAM功能模块并包括三维设计系统。,组成 四个模块：Design、Mill、Lathe、Wire功能 1、二维绘图和三维造型 2、生成刀具路径 3、生成数控程序、并模拟加工过程,1.2 工作界面与图标工具条介绍,绘制直线,1.3几个重要的基础概念和方法,概念1、图素 构成图形的基本要素：点、直线、圆弧、曲线、曲面、实体都是图素
8、。2、图素的属性 颜色、层、线型、线宽3、图素上的特征点 直线的端点、终点、圆心、象限点；两线交点。,1.3几个重要的基础概念和方法,4、选择图素的常用方法串接选择窗口选择按区域选择按类别选择,5、两种命令输入方法：1）菜单方式2）图标方式,6、档案：新建图形和打开图形的方法 退出正在执行命令的方法,7、退出MasterCAM的方法 8、改变图形在屏幕窗口中的摆放位置 9、改变图形在屏幕窗口的大小 10、改变屏幕的颜色,1.4 主菜单,1.5 辅助菜单,当前颜色设置图层设置属性设置群组设置图层限定工作坐标系（WCS）刀具平面设置构图平面设置构图深度设置视角设置,：Mastercam 绘图前提,
9、1、坐标系 2、构图面 3、工作深度 4、工作层别 5、属性 6、图形视角,1、坐标系定义,1)绝对坐标系：利用相互垂直的三根轴（X、Y、Z）形成一个坐标系统。如果确定了一个参考点，物体在空间中的位置就可以用三个坐标值来表示。2)工作坐标系：在Mastercam中绘制三维图形，不同的场合会使用不同的坐标显示系统。,绝对坐标系；工作坐标系,绝对坐标系,X轴正向 朝右；Y轴正向 朝上；Z轴正向 指向操作者。,这一方向判断标准不论在哪个构图平面都是通用的,2、作图平面,在Mastercam中绘图，首先都要设定坐标系，即选择作图平面与工作深度Z。构图平面就是用来构建工件断面轮廓的平面 在Masterc
10、am立体构图中构图平面相当重要，有了它就可以将立体工件用一个一个的断面分割，将立体图当作平面图来画。,比如：可以将X轴和Y轴所在的平面看作是俯视图平面相同的还有Z轴和X轴所在的为前视图平面，Y轴和Z轴所在的为侧视图平面,2、作图平面,图 构图平面与绝对坐标系关系,要在左侧面画图，就需要将构图平面设置为侧面（Side）要在前平面上画图，就需要将构图平面设置为前面（Front）；要在顶面上画图，就需要将构图平面设置为顶面（Top）,如果要在右侧面或者底面、后平面上作图，应该分别将构图面设置为什么呢？,在Mastercam中，是这样规定的：与左侧面平行的任何平面都称为侧面（Side）与顶面平行的任何
11、平面都称为顶面（Top）与前平面平行的任何平面都称为前面（Front）,Side(侧面)Top（顶面）Front（前面）,“X轴正向朝右；Y轴正向朝上；Z轴正向指向操作者。”所以，当在侧面（Side）上画图时，我们默认为从右侧面看过去的形状。,对于左侧面和右侧面来说，哪个方向是正方向呢？,关于正方向：X轴正向朝右 Y轴正向朝上 Z轴正向指向操作者,特殊构图平面,如果要在图中ABCD四点所在的平面，或者其它与顶面、前面、侧面都不平行的面上画图，如何设置构图平面呢？,构图平面设置：辅助菜单中“构图面：T”选择具体平面,与前平面平行的平面有无数个，若想在离前平面10mm远的平行平面上绘图，难道只要选
12、择前平面作为构图平面就够了吗？,3 工作深度Z,3 工作深度Z,构图深度（工作深度）：指垂直于某一构图面轴线上的刻度位置,一旦确定了构图平面，则在该方向一定有一个默认的构图深度为“0”的平面。以此为基准面，在该平面的两侧，构图深度均不为“0”。一侧为正值的构图深度，另一侧为负值的构图深度。,X轴正向朝右；Y轴正向朝上；Z轴正向指向操作者 工作深度设置：辅助菜单中“Z：0.0”输入具体数值,构图平面构图深度,4、工作图层,对于一个复杂零件来说，阴影图的画面上有许多基准特征、线条，造成画面较为混乱通过设定不同的层，把图形分类在不同的层中，不同层中的因素可以任意地显示或隐藏,图层：,先建立第一层，画
13、“茶壶体”再建立第二层，画“壶嘴”时；让第一层不可见再建立第三层，画“壶盖”；让第一层、第二层不可见,辅助菜单中“层别：1”设置,图层限定,5属性设置,颜色、线型、点的样式、当前层、线宽 辅助菜单中“属性Attribute”,6图形视角,视角，就是我们观察图形的角度，视角的设定与构图面设定类似为了绘图方便，选好构图平面后，要将视角平面也改到同一个方位，至少要改到看得到图形的方位。,在右侧面画图，构图平面就设置为侧面（Side）视角平面也要设置为侧面（Side）（或设置为轴测视图）辅助菜单中“视角平面Gview”,Mastercam造型,构建一个3D模型的3种方法：1、线框造型 2、曲面造型 3
14、、实体造型,1、线框造型：灯笼的龙骨线,表示的是物体的边界,2、曲面造型：糊纸灯笼,物体的边界 面的数据以网状表层的方式形象来表现物体的外形,3、实体造型：粘土 全面反映物体的所有属性 参数式设计封闭，包含有一个和多个面的三维几何图形图素,基本命令,绘图 转换 修整 删除 分析 档案 实体 刀具路径 公用管理,线框造型点输入,等分绘点；曲线节点；控制点；动态绘点：在指定的直线或曲线的任意位置绘点；剖切点：平面与线的交点；,1、绘制点,绘制与直线、圆弧或曲线定距离的点,绘制栅格点,绘圆周分布点,绘制弧（圆）的中心点,绘制键槽,螺旋线,添加插入,绘制螺旋线,利用边界框命令产生最小工件材料尺寸,添加
15、-插入,附加功能:用函数绘图;画齿轮;统计圆形资料,附加功能:函数绘图,附加功能:齿轮绘制,齿轮类型滚子测量方法渐开线中圆弧对数节圆直径模数齿顶圆直径齿根圆直径压力角,圆周齿厚齿侧角,附加功能:统计圆形资料,图形文字,双线条字，可以用来加工 Drafting字体：不能上凸弧形、下凹弧形、垂直书写。仅水平书写 MC9字体：软件自创字体;4种字形，不能写汉字 True Type字体：圆弧半径,True Type字体,图形标注和图案填充,尺寸文本；尺寸线；箭头；尺寸界线,普通标注；智能标注,曲线绘制,Mastercam的2种曲线类型：参数式曲线（Parametric曲线）决定这种曲线形状的点叫做“节
16、点Node”，曲线一定要通过每一个“节点Node”非均匀有理B样条曲线（NURBS曲线）由控制点来控制曲线的形状，曲线一定通过首点和末点，但不一定通过中间的各控制点，但是会很逼近他们,曲线端点处理,改变端点切线方向,改变哪个端点？F第一点；L最后一点3点弧.由前3点(F)或者后3点构成弧的切线方向为端点切线方向按最短曲线长度优化计算得到曲线两端切线方向.为默认状态输入一点的坐标值,原点至该点的方向作为曲线端点的切线方向输入一个角度值.所选端点切线方向与X轴正向夹角等于该角度选取另一图素.该图素该点处切线方向作本曲线端点处切线方向指定另外直线/圆弧/曲线端点切线方向作本曲线端点切线方向将曲线端点
17、的切线反向,曲线转变为曲线,将一条或者多条曲线变为所设置类型（P或N）的曲线,重新选择曲线值越小，则生成的曲线越接近原来线条的形状对原线条的处理方法：D删除原来的线条 K保留 B隐藏,（1）指定位置绘点,原点、圆心点、端点、中点、交点、任意点、相对点,设置输入点的坐标为原点可以定义一个已存在的圆或圆弧的圆心可以使点设置在已存在图素的端点上使点设置在两个相交图素的相交点处使点设置在已存在图素的中点上使点与已经存在的点具有相同的坐标值使点具有与上次绘制的点相同的坐标值相对于某已知点的点象限点、四分点，指圆在0，90，180，270度处的四个特征点随意点，为默认方式，通过鼠标点击或者输入坐标,相对点
18、（Relative）,相对于已知点坐标系：直角坐标系 极坐标系,（2）等分绘点,对直线、曲线或者弧线进行等分，在直线、曲线或弧线各等分点处绘制出点来,（5）动态绘点,2、绘制直线,创建直线：水平线、垂直线、极坐标线、任意线、平行线,3、绘制圆弧/圆,圆,5、绘制曲线,6、绘制圆角,7、倒斜角,8、绘制椭圆,9、绘制多边形,10、图形文字,三种字体,Drafting字体标注字体MC9字体软件自创字体TrueType真实字体,标注字体,MC9字体,Block方块字型,真实字体,综合举例,二、尺寸标注与剖面线,尺寸四要素尺寸线尺寸界限尺寸数字箭头,尺寸标注的基本类型,剖面线,剖面线填充区域必须是由首
19、尾相连的线条围成的封闭区域，交叉的线条虽然也能围成一个区域，但MasterCAM不能对这样的区域进行填充，必须先将各线条在交点处断开才可填充。,三、二维图形编辑,外形偏置,排样,拉伸,卷曲,1、删除,用撤销命令只能恢复一次，而用“回复删除“则可以恢复多次。,2、编辑图素倒圆角,S劣弧L优弧F全圆,是否修剪多余的线条,与串连图素配合使用A全部角落都倒圆角P仅逆时针转向处倒圆角N仅顺时针转向处倒圆角,修剪,不能是直线、弧线曲线都能修剪！,修剪一个图素,重要提示：使用修剪命令，选择要修剪的图素时一定要点在需要保留的那一边！,修剪两个图素,两次都要点击到保留一侧,修剪三个图素,一次修剪多个图素,圆和圆之间的修剪,此处是断点,练习题,3、转换图素镜像,旋转,第一次旋转结果,第二次,平移,源图,结果,外形偏置,源外形,分隔修剪,
