计算机辅助设计和计算机辅助制造(Computer Aided Design and Computer Aided Manufacturing)毕业论文

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1、1 引言计算机辅助设计和计算机辅助制造(Computer Aided Design and Computer Aided Manufacturing，简称CAD/CAM)技术作为传统技术与计算机技术的结合，以不同方式广泛用于各项工程实践中，例如：绘图和设计、生成着色图和动画显示、应用几何模型完成有限元等工程分析、生成工艺规划及零件数控加工程序等。随着计算机技术与现代设计制造技术的发展，CAD/CAM技术作为现代产品设计制造方法及手段的综合体现，在产品生产过程中发挥了重要的作用。Mastercam集二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径模拟及真实感模拟等功能于一身，其强大

2、稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。Mastercan可靠刀具路径校验功能模拟零件加工整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查出刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况，真是反映加工过程中的实际情况，不愧为一优秀的CAD/CAM软件。同时Mastercam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线切割等加工操作中，都能获得最佳效果。2 零件的造型21 CAD/CAM技术经过多年的推广，CAD技术已经广泛地应用在机械、电子、航天、化工、建筑等行业。应用CAD技术起到了提高企业的设计效率、优化设计方案、减轻技术人员的劳动强度、缩短设计周期、加强设计

3、的标准化等作用。90年代以后CAD技术进入开放式、标准化、集成化和智能化的发展时期，这阶段的CAD技术都具有良好的开放性，图形接口、功能日趋标准化。CAD体系结构大体可分为基础层、支撑层和应用层三个层次。基础层由计算机及外围设备和系统软件组成。随着网络的广泛使用，异地协同虚拟CAD环境将是CAD支撑层的主要发展趋势。应用层针对不同应用领域的需求，有各自的CAD专用软件来支援相应的CAD工作。CAD /CAM技术随着Internet/Intranet网络和并行高性能计算及事务处理的普及，使奢地、协同、虚拟设计及实时仿真技术在CAD/CAE/CAM中得到了广泛应用。22 Master CAM在数控

4、加工中的应用Mastercam是美国CNC software公司推出的基于PC机平台的CAD/CAM集成软件。目前以优良的性价比、常规的硬件要求、灵活的操作方式、稳定的运行效果、易学易用的操作方法等特点，成为国内外制造业使用得最广泛的CAD/CAM集成软件，在CAD/CAM软件行业持续11年销量第一，主要应用于机械、电子、汽车、航空等行业，特别是在模具制造业中应用最广。它具有Windows的标准界面：图标、窗口、对话框、菜单、工具栏、绘图工作区域、状态栏等。它将铣削系统、线切系统、雕铣系统和设计等5个模块整合在一个平台上，操作方便。Mastercam具有强大的二维绘图功能、完整的曲线设计功能、

5、丰富的曲面造型手段、先进的实体建模功能、实体与曲面的综合造型功能、着色曲面模型和实体模型。而在数控编程方面，Mastercam的加工方式多样化，在型腔铣削、轮廓铣削以及点位加工中，提供了多种走刀方式。各种进退刀方法丰富、实用，能迅速加工非常复杂的曲面。在曲面的粗、精加工中，mastercam仿照钻削的方法可以快速去除毛坯上较大余量，极大提高了加工效率。Mastercam智能化的加工可以使加工刀具路径与被加工零件的几何模型一致。当零件几何模型或加工参数被修改后，可以迅速准确地更新相应的刀具路径。在操作管理中可综合管理实体模型、刀具参数及加工参数、刀具路径等，修改和编辑上述参数都十分方便。在运用M

6、aster CAM软件对零件进行数控加工自动编程前，首先要对零件进行加工工艺分析，确定合理的加工顺序，在保证零件的表面粗糙度和加工精度的同时，要尽量减少换刀次数，提高加工效率，并充分考虑零件的形状、尺寸和加工精度，以及零件刚度和变形等因素，做到先粗加工后精加工;先加工主要表面后加工次要表面;先加工基准面后加工其他表面。在生成加工NC程序后，在实验中心五轴联动机床上加工我们所做的零件（如图2-1）。2. 零件图的几何建模 图2-1加工零件图的几何建模建立零件的几何模型是实现数控加工的基础，本文选择用Solidworks软件进行零件的三维几何建模。23 天使的建模 (1)启动Solidworks，

7、界面如图2-2所示。 图 2-2 Solidworks启动界面(2)选择菜单项目中【新建文档】后，再选择【单一设计零部件的3D展示】，如图2-3所示 图2-3 新建零件(3)再鼠标左键单击【确定】按钮，得到如图2-4的Solidworks的零件设计界面 图2-4 Solidworks的零件设计界面(4) 分别右键点击操作界面中的【前视基准面】、【上视基准面】和【右视基准面】，选择【显示】，得到拥有三视基准面的操作界面如图2-5。 图2-5 三视基准面的操作界面(5) 单击【上视基准面】，再单击【草图绘制】，这时已选择上视基准面为草图面。选择最上方【工具】按钮，再选择【草图工具】，再选择【草图图

8、片】，并在弹出的图片选 择对话框中选择“天使”图案，如图2-6。 图2-6 插入天使草图图案(6)插入天使图案后 选择【样条曲线】画出天使的左心草图1，如图2-7。然后在【特征】中选择【拉伸凸台/基体】，在选项中给定8.5mm的拉伸深度与拉伸方向，如图2-8、2-9. 图2-7 左心草绘 图2-8 给定拉伸深度 图2-9 左心拉伸方向（7） 选择菜单栏【参考几何体】/【基准面】，以【上视基准面】为基础创建相距9mm的【基准面1】，如图2-10、2-11 图2-10 图2-11（8） 在菜单栏中选择【圆角】，选中左心上部的边线，输入圆角1值为2mm， 如图 2-12、2-13。 图2-12 倒圆

9、角1 图2-13 圆角1边线（9） 在前面创建的【基准面1】上利用【样条曲线】进行草图3，完成后的草图3如图2-14所示。使用【拉伸曲面】将草图3向下拉伸2mm，如图2-15、2-16所示。 图 2-14 图 2-15 图 2-16 （10） 在【基准面1】上继续绘制草图5，如图2-17；在【前视基准面】上绘制草图6，如图2-18。 完成两草图后选择【投影曲线】，生成草图5与草图6的投影曲线1。然后单击绘图工具中的【填充曲面】，在修补边界中添加草图3的几条边线，并设置为【接触】，然后再添加投影曲线1为【约束曲线】，勾选【修复边界】选项，如图2-19、2-20，完成女天使手臂。 图2-17 创建

10、草图5 图2-18 创建草图6 图2-19 填充曲面1 图 2-20 女天使手臂（11）完成女天使手臂后，在上视基准面中进行草图7女翅膀的绘制，如图2-30，然后单击【拉伸凸台/基体】将女翅膀草图7向上拉伸7mm，如图2-31、2-32。 图2-30 女翅膀草图7 图2-31拉伸深度 图2-32拉伸方向（12）点击【参考几何体】/【基准面】，建立以上视基准面为基础相距10mm方向向上的基准面2，如图2-33、2-34。 图2-33 建立基准面2 图2-24 基准面2（13） 单击【草图绘制】在之前建立的基准面1上使用草图工具中的【样条曲线】进行女翅膀草图8的绘制，完成后如图2-35所示。然后以

11、女翅膀拉伸2的上表面为平面用【样条曲线】绘制女翅膀草图10，完成后如图2-36所示。 图2-35 女翅膀草图8 图2-36 女翅膀草图10（14） 使用【3D草图】在草图8与草图10之间绘制3D草图1，如图2-37，然后单击使用【放样曲面】，轮廓选择女翅膀草图8与女翅膀草图10，引导线选择所绘制的拥有40条线的3D草图1。完成放样曲面1，如图2-38、2-39所示。 图2-37 3D草图1 图2-38放样 放样1 图2-39 放样曲面1效果（15） 使用基准面2，单击【草图绘制】，绘制如图2-40的椭圆形草图9，然后单击【填充曲面】，以接触形式选择女翅膀草图6中的数条边线，并将椭圆形草图9作为

12、引导线，生成填充曲面2如图2-41、2-42所示。 图2-40草图9 图2-41填充曲面2 图2-42 填充曲面2效果(16) 在上视基准面上单击【草图绘制】，使用【样条曲线】，画出女腿部草图11，如图2-43所示，然后单击【拉伸凸台/基体】，选择女腿草图11局部部分，给定7mm的深度，拉伸方向向上，完成拉伸4，如图2-44、2-45所示。同样的选择女腿草图局部，分别进行3.5mm深度、方向向上的拉伸5、拉伸6，如图2-46、2-47、2-48、2-49所示。 图2-43女腿草图11 图2-44女腿局部拉伸4 图2-45 拉伸4 图2-46局部拉伸5 图2-47拉伸5 图2-48局部拉伸6 图

13、2-49拉伸6（17） 对局部拉伸5的上表面进行【圆顶】操作，距离设置为1.5mm，完成圆顶1，如图2-50、2-51所示。然后选择圆顶与拉伸5相接触的边线，单击【圆角】，设置圆角3的半径值为0.5mm，完成后如图2-52、2-53所示。 图2-50圆顶1 图2-51圆顶1 图2-52 圆角3 图 2-53 圆角3（18） 同第17步一样原理，对局部拉伸6的上表面进行【圆顶】操作，距离设置为1.5mm，完成圆顶2，如图2-54、2-55所示。然后选择圆顶与拉伸6相接触的边线，单击【圆角】，设置圆角4的半径值为0.5mm，完成后如图2-56、2-57所示。 图2-54圆顶2 图2-55圆顶2 图

14、2-56 圆角4 图2-57 圆角4（19） 以上视基准面为基础建立距离8mm，方向垂直向上的基准面3，如图2-58、2-59所示。 图2-58建立基准面3 图2-59 基准面3 （20）单击【草图绘制】在基准面3上进行草图15的绘制，如图2-60。然后单击【填充曲面】，选择拉伸4上表面的数条边线，以接触形式作为修补边界，选择草图15作为约束曲线，完成曲面填充7。如图2-61、2-62所示。 图2-60草图15 图2-61 曲面填充界面 图2-62 曲面填充7 （21）单击【填充曲面】，修补边界选中第20步中曲面的3条边缘线，无约束曲线，完成曲面填充8，如图2-63、2-64所示。 图2-63

15、填充曲面8界面 图2-64填充曲面8（22） 单击【缝合曲面】，选择缝合曲面7与曲面8，并勾选“尝试生成实体” 完成曲面缝合1。如图2-65、2-66所示。 图2-65曲面缝合1界面 图2-66 曲面缝合1（23) 单击工具栏中的【圆角】，圆角选项选择“通过面选择”。将填充曲面7作为面组1，面组2选择下2面，圆角半径0.2mm，完成圆角11，如图2-67、2-68所示。再单击【圆角】，选择如图2-69的边线作为需要倒圆角的线，圆角半径0.4mm，完成圆角12，如图2-70所示。 图2-67 图2-68面圆角11 图2-69 图2-70边线圆角12（24） 在上视基准面上，单击【草图绘制】，利用

16、【样条曲线】绘制出如图2-71所示的男天使心草图17。然后单击【拉伸凸台/基体】，拉伸深度设定为9mm，方向垂直向上，见图2-72、2-73。 图2-71 男心草图17 图2-72拉伸7界面 图2-73 男心拉伸7（25） 单击工具栏【圆角】，选择男心上表面的边线，圆角半径设置为2mm，完成圆角13，如图2-74、 2-75所示。 图2-74 圆角13界面 图2-75 圆角13（26） 绘制男腿部草图，单击【草图绘制】，在上视基准面上使用【样条曲线】绘制出男天使腿部草图18，如图2-76所示。然后单击【拉伸凸台/基体】选择男腿草图局部，拉伸深度为7mm，方向垂直向上完成男腿局部拉伸9，如图2-

17、77、 2-78 。同样的方法拉伸出另外部分腿，拉伸深度3.5mm，方向垂直向上，完成男腿局部拉伸10，如图2-79、2-80所示。 图2-76男腿草图18 图2-77拉伸9界面 图2-78男腿局部拉伸9 图2-79男腿局部拉伸10界面 图2-80男腿局部拉伸10（27） 单击【草图绘制】，在基准面3上使用工具栏中的【样条曲线】绘制出草图19，如图2-81。然后单击【填充曲面】，选择男腿局部拉伸9上表面的边线作为修补边界，选择草图19作为约束曲线，完成男腿填充曲面9，如图2-82、 2-83所示。 图2-81 男腿草图19 图2-82男腿填充曲面9界面 图2-83男腿填充曲面9（28） 在男腿

18、局部拉伸10的上表面创建基准面，单击【参考几何体】/【基准面】，设置距离上表面距离为0.8，方向垂直向上，建立基准面4，如图2-84、 2-85所示。单击【草图绘制】在基准面4上绘制草图20，如图2-86。 再单击曲面工具栏中的【填充曲面】，选择男腿局部拉伸10上表面的边线作为修补边界，草图20作为约束曲线，创建填充曲面10。如图2-87、 2-88所示。 图2-84创建基准面4 图2-85基准面4 图2-86创建草图20 图2-87男腿填充曲面10 图2-88填充曲面10（29） 单击【填充曲面】，选择填充曲面9的数条边线，以接触形式作为修补边界，完成填充曲面11，如图2-89、2-90。

19、单击【填充曲面】，选择填充曲面10的数条边线，以接触形式作为修补边界，完成填充曲面12，如图2-91、 2-92。 图2-89 图2-90填充曲面11 图2-91 图2-92填充曲面12（30） 单击【缝合曲面】，选择缝合填充曲面9与填充曲面11，完成缝合曲面2，如图2-93、2-94。同样方法的单击【缝合曲面】，选择缝合填充曲面10与填充曲面12，完成缝合曲面3，如图2-95、2-96所示。 图2-93界面 图2-94缝合曲面2 图2-95 界面 图2-96缝合曲面3 （31） 鼠标单击【圆角】按钮，选择填充曲面9的边线，设置圆角半径为0.5mm，完成圆角16，如图2-97、2-98所示。再

20、次单击【圆角】按钮，选择如图2-99选择的两个面，设置面圆角值0.5mm，如图2-100所示，完成圆角19。 图2-97界面 图2-98圆角16 图2-99界面 图2-100圆角19 （32） 使用上视基准面，单击【草图绘制】，在工具栏中单击【样条曲线】，绘制出男翅膀草图21，如图2-101所示，然后单击【拉伸凸台/基体】按钮，选择草图21局部部分，给定7mm的拉伸深度，方向垂直向上，完成男翅膀局部拉伸11，如图2-102、2-103所示。再次单击【拉伸凸台/基体】选择草图21另外的局部部分，给定3.5mm的拉伸深度，方向垂直向上，点确定，完成男翅膀局部拉伸13，如图2-103、2-104所示

21、。 图2-101草图21 图2-102界面 图2-103局部拉伸11 图2-104界面 图2-105局部拉伸13(33) 鼠标单击【圆顶】，选择如图2-107所示的面，距离设置为1.5mm，如图2-106，创建圆顶3。 图2-106 图2-107圆顶3 (34)工具栏中单击【圆角】，选择圆顶3的边线，设置圆角半径为0.5mm，如图2-108，完成圆角20，如图2-109所示。 图2-108界面 图2-109圆角20（35） 参考第10步方法，使用【投影曲线】绘制出两条投影曲线3、投影曲线4，然后单击【填充曲面】选择如图2-110的男翅膀局部拉伸11的上表面边线，以接触形式作为修补边界，约束曲线

22、选择投影曲线3与投影曲线4，完成填充曲面15，如图2-111所示。 图2-110填充曲面15界面 图2-111填充曲面15（36） 再次使用【填充曲面】，在界面中选择填充曲面15的各条边线，以接触形式作为修补边界，无约束曲线如图2-112，完成填充曲面16，如图2-113所示。 图2-112 界面 图2-113填充曲面16（37） 在曲面工具栏中单击【缝合曲面】，界面中选择填充曲面15和填充曲面16，并勾选“尝试生成曲面”如图2-114，完成曲面缝合4。如图2-115所示。 图2-114界面 图2-115缝合曲面4（38） 单击【圆角】按钮，使用面圆角方式选择如图2-116的面，圆角半径设置为

23、0.5mm，生成圆角21，如图2-117。同样的单击【圆角】按钮，在界面中选择如图2-118所示的边线，圆角半径值设置为0.5mm，完成圆角22。如图2-119所示。 图2-116界面 图2-117圆角21 图2-118界面 图2-119圆角22(39) 在上视基准面上单击【草图绘制】，绘制如图2-120所示的女发草图25，然后单击【拉伸凸台/基体】，选择女发草图局部范围，设置拉伸深度为7.5mm，拉伸方向垂直向上，如图2-121，完成女发局部拉伸14. 图2-120女发草图 图2-121界面 图2-121女发局部拉伸14（40） 使用【样条曲线】绘制如图2-122所示的草图26，然后单击【圆

24、顶】按钮，选择女发局部拉伸14的上表面为“到圆顶的面”而约束草图选择草图26，完成圆顶5。如图2-123、2-124所示。 图2-122草图26 图2-123 界面 图2-124圆顶5（41） 选择如图2-122所示边线，圆角半径值设为0.5mm，完成圆角26。 图2-122 圆角（42） 单击【拉伸凸台/基体】，选择女发草图局部范围部分如图2-123，设置拉伸深度为8mm，方向垂直向上，如图2-124，完成女发局部拉伸16，如图2-124所示。 图2-123界面 图2-124女发局部拉伸16（43） 单击【草图绘制】，在基准面2上使用【样条曲线】绘制出如图2-125所示的草图28。单击【草图

25、绘制】在女发局部拉伸16的上表面使用【样条曲线】绘制出如图2-126所示的草图29,。然后在曲面工具栏中单击【填充曲面】，选择草图28的几条边线以接触形式作为修补边界，约束曲线为草图29，如图2-127，完成女发填充曲面。如图2-128所示。 图2-125草图28 图2-126草图29 图2-127界面 图2-128填充曲面（44） 单击【草图绘制】，在男心上表面使用【样条曲线】绘制如图2-129所示的男胳膊草图31，然后三维工具栏中单击【拉伸 凸台/基体】，将男胳膊草图31拉伸3mm的深度，拉伸方向垂直向下，如图2-130。完成后如图2-131所示。 图2-129男胳膊草图 图2-130界面

26、 图2-131男胳膊拉伸（45） 在男心上表面使用【草图绘制】/【直线】，绘制如图2-132所示的草图直线33，然后单击【参考几何体】/【基准面】，选择男心上表面与草图直线33，以90创建一个基准面5，如图2-132，完成后如图2-133。 图2-132草图33 图2-133界面 图2-134创建基准面5（46） 鼠标点击【草图绘制】在所创建的基准面5上绘制一个如图2-135所示的草图32，之后在男心上表面使用【草图绘制】绘制出如图2-136草图34。 然后我们单击【投影曲线】，生成草图32与草图34的投影曲线5。如图2-137、 2-138所示。 图2-135草图33 图2-136 草图32

27、 图2-137界面 图2-138投影曲线5（47） 鼠标单击【填充曲面】，如图2-139选择男胳膊拉伸特征的上表面数条边线，以接触形式作为修补边界，将第46步生成的投影曲线5作为约束曲线，生成男胳膊填充曲面24。如图2-140所示。 图2-139界面 图2-140 男胳膊填充曲面24（48） 单击【草图绘制】在上视基准面上使用各种草绘工具绘制男头部草图30，如图2-141所示，然后单击【拉伸凸台/基体】选择局部草图，拉伸深度设置为8mm，方向垂直向上，生成男头局部拉伸17如图2-142、 2-143所示。 同样的方法拉伸草图30其他部分，拉伸深度为7.5mm，方向垂直向上，生成男头局部拉伸18

28、。如图2-144、2-145所示。 图2-141男头草图30 图2-142界面 图2-143男头局部拉伸17 图2-144 界面 图2-145男头局部拉伸18（49） 鼠标单击【圆顶】按钮，选择男头局部拉伸18的上表面，距离设置为1mm，勾选“连续圆顶”生成圆顶13，如图2-146、2-147所示。 图2-146界面 图2-147圆顶13（50） 同第49步方法一样，单击【圆顶】 ，选择男头局部拉伸17上表面，距离设置为1mm，勾选“连续圆顶”生成圆顶11，如图2-148、2-149所示。 图2-148界面 图2-149圆顶11(51) 单击【圆角】选择需要倒圆角的边线，如图2-150所示，圆

29、角半径设置为1mm。同样的方法将所有男、女头部和其他需要倒圆角的边线全部倒圆角。 图2-150（52） 参考前几部绘制投影曲线的方法在男面部位置画出耳朵的草图曲线8，如图2-151，然后使用【3D草图】在曲线8的一个断点处画出与上视基准面垂直的3D草图圆，如图2-152，然后单击【扫描切除】，以圆作为轮廓，曲线8作为扫描轨迹，生成男耳扫描切除特征1，如图2-153、2-154所示。 图2-151 图2-152 图2-153 图2-154（53） 参考上一步的方法，把男眼镜与嘴唇扫描切除出来，如图2-155、2-156所示。 图2-155 男眼 图2-156男唇（54） 单击【圆角】，选取男眼与

30、男唇特征上需要倒圆角的边线，设置圆角半径为0.25mm，完成圆角。如图2-157、2-158所示。 图2-155 图2-156（55） 在上视基准面上绘制如图2-157所示草图，单击【拉伸凸台/基体】，设定“等距”距离7.5mm，方向1距离3.5mm，如图2-158所示。 图2-157 图2-158 （56）在男胳膊底面上绘制如图2-159所示的草图，然后单击【拉伸凸台/基体】设定拉伸深度为“成形至下一面”这里的面我们选择男心底面如图2-160。完成拉伸，如图2-161所示。最后生成的天使如图2-162所示。最后保存 图2-159 草图 图2-160界面 图2-161拉伸 图2-162天使最终

31、（57） 将天使Solidworks文件另存为igs格式的文件即：“TS.igs”3 应用Master CAM进行零件加工31 利用Master CAM进行零件加工的自动编程基本步骤根据零件的结构特点，利用Master CAM进行加工编程，可按如下步骤进行： 1. 分析零件图纸； 2. 建立加工模型；3. 确定加工工艺（装卡、刀具等）；4. 生成刀具轨迹及模拟加工；5. 刀具的选择、切削用量的选择（粗加工、半精加工、精加工）；6. 生成数控程序及传输；32 利用Master CAM进行零件加工3.2.1 零件曲面粗加工(1) 选择【文件】【打开文件】命令，选择文件“TS.igs”，单击【打开】

32、按钮，在绘图区显示流线型“TS”模型，如图3-1所示。 图 3-1 流线型TS模型（2） 单击图形着色按钮，效果如图3-2所示 图 3-2 图形着色(3)单击矩形按钮，以原点为中心绘制120*120的矩形，单击比例缩放按钮，选择所有曲面，点击回车键，弹出缩放对话框，选择移动模式，设置比例因子为1.5，如图3-3所示。 图 3-3 缩放操作(4)单击确定按钮，完成缩放操作。单击移动按钮，移动所有曲面至合适位置,结果如图3-4所示。 图 3-4 移动结果（5） 选择【主菜单】【机床类型】【铣削系统】【默认】命令，点击材料设置，进行毛坯设置，设置125*125*30的毛坯，如图3-5所示。单击【确定

33、】按钮退出毛坯设置界面。 图 3-5 毛坯设置(6)选择【机床类型】【铣削系统】【默认】，进入铣削加工模块。(7)选择【刀具路径】【曲面加工】【粗加工】【平行铣削】【凹】命令，用鼠标拉出一窗口选择所有曲面，单击回车键，出现如图3-7所示“曲面粗加工平行铣削”对话框。 图 3-7 曲面粗加工平行铣削对话框（8）单击“刀具参数”，在上部单击右键，选择“建立新的刀具”。出现“刀具管理”对话框如图3-8所示。从中选择圆鼻刀，如图3-9，修改其参数，直径为16mm。 图 3-8 定义刀具对话框 图 3-9 设置刀具对话框(9)设定外型铣削参数，单击【曲面加工参数】选项卡，则显示“曲面加工参数”对话框，设

34、置参数，【参考高度】设为3，用来提高退刀速度，【进给下刀位置】选择为绝对座标，数值设为2，【预留量】设为1，给加工表面留有余量。如图3-10所示。 图3-10 “曲面加工参数”对话框(10)设定外型铣削参数，单击【粗加工平行铣削参数】选项卡，则显示“平行铣削粗加工参数”对话框，设置参数，【最大Z轴进给】设为2，最大切削间距为2，【切削方式】为双向切削，以提高切削速度。如图3-11所示。图 3-11 “平行铣削粗加工参数”对话框(11)设置完毕，单击【确定】按钮，出现刀具路径。结果如图3-12所示。图 3-12 曲面粗加工平行铣削 (12)单击【实体验证】命令，点击开始，结果如图3-13所示。图

35、3-13 实体验证3.2.2 零件曲面精加工1. 曲面半精加工（1） 选择【刀具路径】【曲面加工】【精加工】【平行铣削】【凹】命令，用鼠标拉出一窗口选择所有曲面，单击回车键，出现如图3-14所示“曲面精加工-平行铣削”对话框，单击“刀具参数”，在上部单击右键，选择“从刀具库中选取刀具”。出现“刀具管理”对话框，从中选择8mm的球刀。 图3-14 “曲面精加工平行铣削”对话框（2） 设定外型铣削参数，单击【曲面加工参数】选项卡，则显示“曲面加工参数”对话框，设置参数，【进给下刀位置】选择绝对座标，设为2，【加工面预留量】设为0.3，如图3-15所示。 图3-15 “曲面加工参数”对话框（3） 设

36、定外型铣削参数，单击【曲面精加工平行铣削参数】选项卡，则显示“平行铣削精加工参数”对话框，设置参数，【切削方向误差值】设为默认，最大切削间距为0.5，【切削方式】为双向切削，如图3-16所示。图 3-16 “平行铣削精加工参数”对话框（4） 设置完毕，单击【确定】按钮，单击【实体验证】命令，点击开始，结果如图3-17所示。图3-17 实体验证2. 曲面精加工 (1)选择【刀具路径】【曲面加工】【精加工】【平行铣削】【凹】命令，用鼠标拉出一窗口选择所有曲面，单击回车键，出现如图3-14所示“曲面精加工-平行铣削”对话框，单击“刀具参数”，在上部单击右键，选择“从刀具库中选取刀具”。出现“刀具管理

37、”对话框，从中选择4mm的锥度铣刀。(2)设定外型铣削参数，单击【曲面加工参数】选项卡，则显示“曲面加工参数”对话框，设置参数，【进给下刀位置】选择绝对座标，设为2，【加工面预留量】设为0，如图3-19所示。 图3-18 “曲面精加工平行铣削”对话框图3-19 “曲面精加工平行铣削”对话框(3)设定外型铣削参数，单击【平行铣削精加工参数】选项卡，则显示“精加工平行铣削参数”对话框，设置参数，【切削方向误差值】设为默认，最大切削间距为0.1【切削方式】为双向切削，如图3-20所示。 图3-20“曲面精加工平行铣削”对话框 (4)设置完毕，单击【确定】按钮，单击【实体验证】命令，点击开始，结果如图

38、3-21所示。 图3-21 实体验证3.2.3 生成加工程序 单击【后处理】命令，出现 “后处理程序”对话框。选择保存NC文件。出现如图3-26所示。单击【确定】，保存程序文件。命名为“1.NC”、“2.NC”和“3.NC” 4 数控加工中心的操作过程1机床预热 打开加工中心，使机床空运行，预热时间约为10分钟。2回参考点 将控制面板上的“工作方式”开关打在“返回参考点”方式，再按下各坐标轴正方向按钮。3装夹金属材料，材料为120X120X30的铝块，将铝块露出24mm左右固定在夹具上。4对刀 先对X和Y方向，即各对两个边，取平均值，再对Z方向，所得数直接输入机床的坐标系即可。5编译程序加工

39、把生成的NC程序输入机床，进行编译至可以加工。在加工过程中可以适当调整进给倍率、主轴转速等参数。5 数控加工中心的实物加工 对自动生成的每一个NC程序进行必要的修改，使之符合海德汉系统的要求。然后拷贝入数控加工中心中。经过必要的设置和调用操作，即可对零件进行自动加工。程序主要修改开头和结尾部分，（这里我们只显示修改1.NC的过程，2.NC与3.NC修改过程参考1.NC的修改过程）。具体修改如下：修改前： 修改后：% %01005 G71 *N100 G0 G17 G40 G49 G80 G90 N5 G30 G17 X-70 Y-70 Z-30*N102 G91G28 Z0. N10 G31

40、X+70 Y+70 Z+0* N104 S0 M5 N11 G01 F800 G90* N106 G0 G90 G54 X65. Y-65. N12 T1 G17 S6000* N108 Z100. N13 M3* N110 Z2. N20 G00 Z+20* N112 G1 Z.039 F1500. N25 M8*N114 X-65. F3000. N106 G0 G90 X65. Y-65.N116 Y-63. N110 Z2.N118 X65. N112 G1 Z.039 F1500.N120 Y-61. N114 X-65. F3000.N122 X-65. N116 Y-63.N12

41、4 Y-59. N118 X65. N8012 X65. N8012 X65. N8014 Y63. N8014 Y63.N8016 X-65. N8016 X-65. N8018 Y65. N8018 Y65.N8020 X65. N8020 X65.N8022 G0 Z2. N8022 G0 Z2.N8024 Z100. N8024 Z100.N8026 G91 G28 Z0. N59905 X+0 Y+0*N8028 M05 N17690 M5*N8030 M30 N17695 M9*% N17700 M30* N99999999 %01005 G71 *结 论我的毕业设计课题是基于Ma

42、ster CAM零件设计和数控机床零件加工，应用SolidWorks进行造型设计，Master CAM数控加工，成功地将米老鼠在数控加工中心上加工出来了。在设计过程中，将理论与实践相结合，使我初步掌握了MASTERCAM，更深入的了解了SolidWorks，以及对所学过的许多理论知识有了更深的理解，起到了理论指导实践，实践巩固提高理论知识的作用。采用 Master CAM软件能方便的建立零件的几何模型，迅速自动生成数控代码，缩短编程人员的编程时间，特别对复杂零件的数控程序编制，可大大提高程序的正确性和安全性，降低生产成本，提高工作效率。同时，Master CAM具备强大完整的数控编程能力，它的MILL模块提供了多种刀具路径形式和走刀方式，也支持2轴、3轴和多轴铣床加工系统。Master CAM的曲面加工系统很容易生成较复杂的曲面刀具路径。事实也如此，在其他软件上很难能生成程序的多重和不完整曲面的刀具路径，但Master CAM可以。总之，Master CAM软件不仅可以为所加工的模型生成刀具路径，还可以对刀具路径进行修剪、变换，以达到简化很复杂的编程；它还可以直接进行仿真，来提高程序的安全性和合理性。也可以生成不同数控系统的数控程序。