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目录第一部分Mastercam随堂讲义第1章Mastercam概论1.1Mastercam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2章二维零件绘图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3章曲面零件造型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4章实体零件造型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5章数控编程技术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5.6三维曲面粗加工5.7三维曲面精加工第二部分UG编程随堂讲义第1章UGNX5CAM基础1．1UGNXCAM简介1．2进入加工模块1．3NX5加工模块的工作界面第2章UGNX编程入门2．1初始设置2．2型腔铣的子类型2．3平面铣的子类型2．4钻孔加工的子类型2．5固定轴曲面轮廓铣第3章常用刀具第4章实加工所遇问题分析第5章UG加工参数预设置第6章UG后处理（UGPOST）6-1UGNX的后处理器配置及后处理示例6-2PostBuilder第一部分Mastercma随堂讲义第1章MasterCAM概论MasterCAM9.1版CAD/CAM软件是美国CNCSoftwareInc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。1．1MasterCAM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1-1MasterCAM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NCutils。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、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（NCutils）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。1．2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=TopCP=FrontCP=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MasterCAM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（systemorigin）、构图原点（constructionorigin）和刀具原点（toolorigin）。（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。1．3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1-1Mastercam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27ALT+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2章二维零件绘图本章将介绍直线、圆/圆弧、点、倒圆角、倒角、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。2．1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：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：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：两点画线是指通过定义直线的起始点和终止点来创建直线选择【绘图】→【直线】→【两点画线】命令，如图2-3所示操作。选择第2点选择第1点图2-3绘制两点画线4．连续线：通过选择一系列点来创建连续的多段直线段。选择【绘图】→【直线】→【连续线】命令，如图2-4所示操作。第4点第2点第6点第1点按ESC完成连续线绘制第3点第5点图2-4绘制连续线5．极坐标线：通过定义直线的起始点和角度来创建直线选择【绘图】→【直线】→【极坐标线】命令，如图2-5所示操作。选取起始点图2-5绘制极坐标线6．切线：创建一条与已知圆弧或样条曲线相切的直线段创建切线有三种方式：角度、两弧和经过一点。●角度：通过指定切线的倾斜角和长度来创建一条与圆弧或样条曲线相切的直线选择【绘图】→【直线】→【切线】→【角度】命令，如图2-6所示操作。选取圆弧选择保留的直线图2-6切线—角度●两弧：通过选择两已知圆弧来创建一条公共切线段选择【绘图】→【直线】→【切线】→【两弧】命令，如图2-7所示操作。选取圆弧1选取圆弧2图2-7切线—两弧●经过一点：经过一已知点创建一条与已知圆弧相切的直线选择【绘图】→【直线】→【切线】→【经过一点】命令，如图2-8所示操作。选择已知圆弧选择已知点图2-8切线—经过一点技巧点拨切线的一个端点为切点。在圆弧或曲线上选择切点时，一般选择靠近光标点的附近位置，且切点有可能在相切对象的延长线上。7．法线：法线就是创建已知几何对象（直线、圆弧或曲线）的法线●经过一点：经过一已知点创建一几何对象