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          編程軟件應用

          加工中心編程軟件——MASTERCAM

          發布日期:2018-06-16 17:04:11 瀏覽:1191

          Mastercam是美國CNC Software Inc.公司開發的基于PC平臺的CAD/CAM軟件。它集二維繪圖、三維實體造型、曲面設計、體素拼合、數控編程、刀具路徑摸擬及真實感摸擬等多種功能于一身。它具有方便直觀的幾何造型。 Mastercam提供了設計零件外形所需的理想環境,其強大穩定的造型功能可設計出復雜的曲線、曲面零件。 Mastercam9.0以上版本還有支持中文環境,而且價位適中,對廣大的中小企業來說是理想的選擇,是經濟有效的全方位的軟件系統,是工業界及學校廣泛采用的CAD/CAM系統。

          Mastercam不但具有強大穩定的造型功能,可設計出復雜的曲線、曲面零件,而且具有強大的曲面粗加工及靈活的曲面精加工功能。其可靠刀具路徑效驗功能使Mastercam可模擬零件加工的整個過程,模擬中不但能顯示刀具和夾具,還能檢查出刀具和夾具與被加工零件的干涉、碰撞情況,真實反映加工過程中的實際情況,不愧為一優秀的CAD/CAM軟件。同時Mastercam對系統運行環境要求較低,使用戶無論是在造型設計、CNC銑床、CNC車床或CNC線切割等加工操作中,都能獲得最佳效果Mastercam軟件已被廣泛的應用于通用機械、航空、船舶、軍工等行業的設計與NC加工,從80年代末起,我國就引進了這一款著名的CAD/CAM軟件,為我國的制造業迅速崛起作出了巨大貢獻。

          發展歷史

          1984年美國CNC Software Inc.公司推出第一代Mastercam產品,這一軟件就以其強大的加工功能聞名于世。多年來該軟件在功能上不斷更新與完善,已被工業界及學校廣泛采用。

          2008年,CIMdata公司對CAM軟件行業的分析排名表明:Mastercam銷量再次排名世界第一,是CAD/CAM軟件行業持續11年銷量第一軟件巨頭。

          Mastercam后續發行的版本對三軸和多軸功能做了大幅度的提升,包括三軸曲面加工和多軸刀具路徑。

          2013年5月,推出Mastercam X7版本。

          2015年5月,推出Mastercam X9版本。

          功能特色

          Mastercam具有強勁的曲面粗加工及靈活的曲面精加工功能。 Mastercam提供了多種先進的粗加工技術,以提高零件加工的效率和質量。Mastercam還具有豐富的曲面精加工功能,可以從中選擇最好的方法,加工最復雜的零件。Mastercam的多軸加工功能,為零件的加工提供了更多的靈活性。

          可靠的刀具路徑校驗功能 Mastercam可模擬零件加工的整個過程,模擬中不但能顯示刀具和夾具,還能檢查刀具和夾具與被加工零件的干涉、碰撞情況。

          Mastercam提供400種以上的后置處理文件以適用于各種類型的數控系統,比如常用的FANUC系統,根據機床的實際結構,編制專門的后置處理文件,編譯NCI文件經后置處理后便可生成加工程序。

          Mastercam X2版本


          Mastercam X2是與微軟公司的Windows 技術緊密結合,用戶界面更為友好,設計更加高效的版本。借助于Mastercam軟件,用戶可以方便快捷地完成從產品2D/3D外形設計、CNC編程到自動生成NC代碼的整個工作流程,因此被廣泛應用于模具制造、模型手板、機械加工、電子、汽車和航空等行業。Mastercam基于PC平臺,易學易用,具有較高性價比,是廣大中小企業的理想選擇,也是CNC編程初學者在入門時的首選軟件。

          Mastercam包括CAD和CAM兩個部分,Master cam的CAD部分可以構建2D平面圖形、構建曲線、3D曲面和3D實體。CAM包括5大模塊:Mill、Lathe、Art、Wire和Router。

          Mastercam X2具有全新的Windows操作界面,在刀路和傳輸方面更趨完善和強大,其功能特點如下:

          (1)操作方面,采用了目前流行的“窗口式操作”和“以對象為中心”的操作方式,使操作效率大幅度提高;

          (2)設計方面,單體模式可以選擇“曲面邊界”選項,可動態選取串連起始點,增加了工作坐標系統WCS,而在實體管理器中,可以將曲面轉化成開放的薄片或封閉實體等;

          (3)加工方面,在刀具路徑重新計算中,除了更改刀具直徑和刀角半徑需要重新計算外,其他參數并不需要更改。在打開文件時可選擇是否載入NCI資料,可以大大縮短讀取大文件的時間;

          (4)Mastercam系統設有刀具庫及材料庫,能根據被加工工件材料及刀具規格尺寸自動確定進給率、轉速等加工參數;

          (5)Mastercam是一套以圖形驅動的軟件,應用廣泛,操作方便,而且它能同時提供適合目前國際上通用的各種數控系統的后置處理程序文件。以便將刀具路徑文件(NCI)轉換成相應的CNC控制器上所使用的數控加工程序(NC代碼)。

          CAD模塊

          2.1 繪制點──Point 17

          2.1.1 繪制位置點──Create Point Position 17

          2.1.2 動態繪制點──Create Point Dynamic 18

          2.1.3 繪制參數式曲線節點──Create Point Node Points 18

          2.1.4 繪制等分點──Create Point Segment 19

          2.1.5 繪制幾何圖形端點──Create Point Endpoints 20

          2.1.6 繪制小于指定半徑值的圓心點──Create Point Small Arcs 20

          2.2 繪制線──Line 20

          2.2.1 兩點繪線──Create Line Endpoint 21

          2.2.2 繪制最近線──Create Line Closest 24

          2.2.3 繪制分角線──Create Line Bisect 24

          2.2.4 繪制法線──Create Line Perpendicular 25

          2.2.5 繪制平行線──Create Line Parallel 26

          2.3 繪制圓弧──Arc 27

          2.3.1 邊界點繪制圓──Create Circle Edge Point 27

          2.3.2 中心點繪制圓──Create Circle Center Point 28

          2.3.3 繪制中心點極坐標圓弧──Create Arc Polar 29

          2.3.4 繪制端點極坐標圓弧──Create Arc Polar Endpoints 30

          2.3.5 兩點繪制圓弧──Create Arc Endpoints 30

          2.3.6 三點繪制圓弧──Create Arc 3 Points 31

          2.3.7 繪制切圓弧──Create Arc Tangent 31

          2.4 繪制標準矩形──Create Rectangle 38

          2.5 繪制變形矩形──Create Rectangular Shapes 40

          2.6 繪制多邊形──Create Polygon 44

          2.7 繪制橢圓──Create Ellipse 46

          2.8 繪制旋繞線──Create Spiral 49

          2.9 繪制螺旋線──Create Helix 51

          2.10 繪制曲線──Spline 52

          2.10.1 手動繪制曲線──Create Manual Spline 53

          2.10.2 自動繪制曲線──Create Automatic Spline 53

          2.10.3 轉換Spline曲線──Create Curves Spline 54

          2.10.4 熔接曲線──Create Blended Spline 55

          2.11 繪制圓角──Fillet 55

          2.11.1 繪制單個圓角──Fillet Entities 56

          2.11.2 繪制串連圓角──Fillet Chains 56

          2.12 繪制倒角──Chamfer 56

          2.12.1 繪制單個倒角──Chamfer Entities 57

          2.12.2 繪制串連倒角──Chamfer Chains 57

          2.13 繪制文字──Create Letters 58

          2.14 繪制邊界框──Create Bounding Box 64

          3.1 目標選擇──Select 69

          3.2 修剪/打斷/延伸幾何圖形──Trim/Break 73

          3.2.1 修剪/打斷/延伸幾何圖形──Trim/Break 74

          3.2.2 多物體修剪──Trim Many 77

          3.2.3 相交處打斷幾何圖形──Break at Intersection 78

          3.2.4 將幾何圖形打成多段──Break Many Pieces 78

          3.2.5 將圖形標注打斷成線──Break Drafting into Lines 79

          3.2.6 將圓打成多段──Break Circles 79

          3.2.7 圓弧修剪成圓──Close arc 80

          3.3 連接幾何圖形──Join entities 80

          3.4 修改曲線控制點──Modify NURBS 81

          3.5 轉換NURBS曲線──Convert NURBS 82

          3.6 曲線變弧──Simplify 82

          3.7 設置曲面法向方向──Set Normal 83

          3.8 修改曲面法向方向──Change Normal 84

          3.9 刪除幾何圖形──Delete 85

          4.1 移動幾何圖形──Xform Translate 100

          4.2 3D空間移動幾何圖形──Xform Translate 3D 102

          4.3 鏡像幾何圖形──Xform Mirror 105

          4.4 旋轉幾何圖形──Xform Rotate 110

          4.5 縮放幾何圖形──Xform Scale 113

          4.6 偏移幾何圖形──Xform Offset 115

          4.7 串連偏移幾何圖形──Xform Offset Contour 118

          4.8 投影幾何圖形──Xform Project 122

          4.9 陣列幾何圖形──Xform Rectangular Array 123

          4.10 卷成圓筒──Xform Roll 125

          4.11 動態移動幾何圖形──Xform Drag 129

          4.12 轉換STL圖形文件──Xform STL 129

          4.13 圖形排樣──Xform Geometry Nesting 129

          5.1 尺寸標注基礎 144

          5.1.1 尺寸標注的三要素 144

          5.1.2 尺寸標注的基本原則 144

          5.2 尺寸標注樣式設置──Drafting Options 146

          5.2.1 尺寸屬性設置 146

          5.2.2 尺寸文本設置 148

          5.2.3 注解文本設置 152

          5.2.4 尺寸線、尺寸界線和尺寸箭頭設置 153

          5.2.5 其他設置 155

          5.3 尺寸標注──Dimension 158

          5.3.1 水平標注──Horizontal Dimension 158

          5.3.2 垂直標注──Vertical Dimension 159

          5.3.3 平行標注──Parallel Dimension 159

          5.3.4 基線標注──Baseline Dimension 160

          5.3.5 連續標注──Chained Dimension 161

          5.3.6 角度標注──Angular Dimension 161

          5.3.7 圓標注──Circular Dimension 162

          5.3.8 法線標注──Perpendicular Dimension 162

          5.3.9 相切標注──Tangent Dimension 163

          5.3.10 坐標標注──Ordinate 163

          5.3.11 點標注──Point Dimension 168

          5.3.12 尺寸公差標注 168

          5.4 尺寸編輯──Dimension Multi Edit 171

          5.5 繪制尺寸界線及引線──Create Witness Line、Leader 171

          5.6 創建注解──Create Note 172

          5.7 圖案填充──Create X-Hatch 175

          5.8 快速標注──Smart Dimension 177

          5.9 更新標注──Regen 178

          6.1 修改幾何圖形屬性 196

          6.2 圖層管理 199

          6.2.1 圖層簡介 200

          6.2.2 建立和控制圖層 200

          7.1 構圖面、Z深度及視圖 205

          7.1.1 構圖面設置 206

          7.1.2 Z深度設置 209

          7.1.3 視圖設置 210

          7.2 線架構 211

          7.2.1 線架構與曲面模型 211

          7.2.2 線架構實例設計 211

          7.3 直紋/舉升曲面──Create Ruled/Lofted Surfaces 236

          7.4 旋轉曲面──Create Revolved Surfaces 239

          7.5 掃描曲面──Create Swept Surfaces 241

          7.6 網格曲面──Create Net Surface 243

          7.7 放式曲面──Create Fence Surface 247

          7.8 牽引曲面 ........

          CAM模塊

          8.3 曲面粗加工

          8.3.1 粗加工平行銑削加工

          8.3.2 粗加工放射狀加工

          8.3.3 粗加工投影加工

          8.3.4 粗加工流線加工

          8.3.5 粗加工等高外形加工

          8.3.6 粗加工殘料加工

          8.3.7 粗加工挖槽加工

          8.3.8 粗加工鉆削式加工

          8.4 曲面精加工

          8.4.1 精加工平行銑削

          8.4.2 精加工平行陡斜面

          8.4.3 精加工放射狀

          8.4.4 精加工投影加工

          8.4.5 精加工流線加工

          8.4.6 精加工等高外形

          8.4.7 精加工淺平面加工

          8.4.8 精加工交線清角加工

          8.4.9 精加工殘料加工

          8.4.10 精加工環繞等距加工

          8.4.11 精加工混合加工

          8.5 線架構加工

          8.5.1 直紋曲面加工

          8.5.2 旋轉曲面加工

          8.5.3 2D掃描加工

          8.5.4 3D掃描加工

          8.5.5 昆式曲面

          8.5.6 舉升加工

          8.6 刀具路徑的修剪與轉換

          8.6.1 刀具路徑的修剪

          8.6.2 刀具路徑的轉換

          操作特點

          使用Mastercam 實現DNC加工, DNC(直接數控)是指用一臺計算機直接控制多臺數控機床,其技術是實現CAD/CAM的關鍵技術之一。由于本工件較大,處理的數據多,所生成的程序長,數控機床的磁泡存儲器已不能滿足程序量的要求,這樣就必須采用DNC加工方式,利用RS-232串行接口,將計算機和數控機床連接起來。利用Mastercam的Communic功能進行通訊,而不必考慮機床的內存不足問題,經大量的實踐,用Mastercam軟件編制復雜零件的加工程序極為方便,而且能對加工過程進行實時仿真,真實反映加工過程中的實際情況。

          曲面建模

          曲面種類

          使用曲面造型可以很好地表達和描述物體的形狀,曲面造型已廣泛地運用與汽車、輪船、飛機機身和各種模具的設計和制造中。

          曲面分三大類:

          幾何圖形曲面:牽引曲面、旋轉曲面

          自由型式曲面:昆氏曲面、直紋曲面、舉升曲面、掃描曲面

          編輯過的曲面:補正曲面、修整延伸曲面、曲面倒圓角、曲面熔接

          造型方式

          1、舉升曲面(loft)和直紋曲面(ruled)

          這兩種曲面構建工程都是由截斷面外形的順接來產生一個曲面(surface)。舉升是用拋物線來順接,直紋則是用直線段來順接曲面的。

          2、旋轉曲面(revolved)

          旋轉曲面是由某一輪廓線繞某一軸線旋轉而形成的曲面。

          其線架結構僅由一段輪廓線和一旋轉軸線組成。

          曲面構建時,先要選定輪廓線,再選定旋轉軸,然后還需指定旋轉曲面形成的起始角度和終止角度。

          3、掃描曲面(swept)

          掃描曲面是將物體的斷面外形沿著一個或兩個軌跡曲線移動,或是把兩個斷面外形沿著一個軌跡曲線移動而得到的曲面。

          4、昆氏曲面(coons)

          是用定義一個個較小的綴面(patches)來產生的。

          曲面構建時要先定義沿著主切削方向(縱向Along)各綴面系列邊廓,再定義沿著橫斷面間歇進刀方向(Across)各綴面邊廓,由此來確定綴面方向和綴面數量。

          處理方法

          5軸后處理

          Mastercam9的5軸后處理包括2個文件,*.pst,*.psb;

          查找*.pst

          #Feed control settings進給率設定

          convert_rpd : 0 #Convert rapid to rapid feed

          use_fr : 3 #Output feedrate

          #0 - programmed feedrate使用程序中的進給

          #1 - inverse feedrate全用時間倒數進給

          #2 - inverse feedrate on 5 axis continuous有旋轉軸運動后全時間倒數進給

          #3 - inverse feedrate on motion with rotary只在5旋轉軸中用時間倒數進給

          #Machine rotary routine settings機床類型

          mtype : 0 #Machine type (Define base and rotation plane below)

          #0 = Table/Table全工作臺動

          #1 = Tilt Head/Table主軸/工作臺

          #2 = Head/Head主軸/主軸

          #3 = Nutator Table/Table

          #4 = Nutator Tilt Head/Table

          #5 = Nutator Head/Head后三項為復合擺動,兩旋轉軸不垂直,還有一參數

          nut_ang_pri : -45

          rotaxis1 = -vecx #Zero

          rotdir1 = -vecy #Direction

          這兩項設定第5的方向和零點,要根據機床

          rotaxis2 = vecz #Zero

          rotdir2 = -vecy #Direction

          這兩項設定第4的方向和零點,要根據機床

          use_tlength : 0 #Use tool length, read from tool overall length

          #0=Use 'toollength' var, 1=Mastercam OAL, 2=Prompt

          針對主軸/工作臺機床,主軸/主軸;如果機床不支持RTCP,選2,后處理時會要你輸入刀的擺長;

          #Set the absolute angles for axis travel on secondary

          sec_limlo : -110

          sec_limhi : 110

          #Set intermediate angle, in limits, for post to reposition machine

          sec_intlo : -110

          sec_inthi : 110

          這兩項為次擺動的最大最小值,一般要根據機床自行設定

          其它還有一些小地方要設,根據實際情況;

          目前主要缺點是很多低端5軸機不支持時間倒數進給,這個后處理不知怎樣修改才能生成動態進給率,希望有人能解決。

          競爭發展

          業內競爭態勢

          Mastercam強項在數控加工,簡單易用,產生的NC程序簡單高效。主要競爭對手有UG NX,Edgecam,WorkNC,Cimtron, Delcam(Powermill),PTC(Pro/NC),Space-e,CAMWORKS,HyperMILL等,與這些軟件相比,在2D加工方面有壓倒性優勢;曲面方面,在簡單規則類方面占優勢;多軸曲面方面,在X3中引入了第三方的5軸多曲面加工,使其在通用數控加工中依然是王者。

          國內發展前景

          Mastercam對硬件的要求不高,在一般配置的計算機上就可以運行,且操作靈活,界面友好,易學易用,適用于大多數用戶,能迅速地給企業帶來經濟效益。另外,Mastercam相對其他同類軟件具有非常高的性價比。隨著我國加工制造業的崛起,Mastercam在中國的銷量,在全球的CAM市場份額雄居榜首,因此對機械設計與加工人員來說,學習Mastercam是十分必要的。

          本文摘自百度百科,請大家放心使用,本軟件百度百科條目地址:https://baike.baidu.com/item/MASTERCAM/1220123?fr=aladdin



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