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要：本文主要讲述了在叶轮设计过程中，通过叶轮模具的设计与制作简要介绍了MasterCAM软件进行实体的设计与加工，采用Mastercam进行自动编程，减少了编程人员的工作量，减去了繁琐的计算，缩短了机床上的调试时间，提高了工作效率，并保证了零件的加工精度。
关键词：设计； 自动加工； 工作效率
Mastercam是当今广泛使用的CAD/CAM软件。合理地利用CAD/CAM软件可以大幅提高机械设计和加工的工作质量和效率。本文以叶轮模具设计和加工过程为例，就如何运用Mastercam 进行机械设计和加工进行了初步探讨。
一、叶轮模具三维线架的设计
选择Top构图面运用Mastercam 中的Arc命令绘制出R10和R50轮廓线，Z轴深度为50。选择Top构图面，利用Create菜单中的Point命令中的Create Point Position命令绘制出6个点。选择Top构图面，利用Create菜单中的Spline命令中的Create Manual Spline曲线命令，逐一通过3个点绘制两条曲线。
在Front视图中，运用Arc圆弧曲线命令绘制出R70的圆弧，运用Line直线命令绘制中心线。完成了叶轮的三维线架的绘制。在绘图的过程中，应用Level图层功能对设计有很大的帮助。可以将不同的曲线、实体单独放在各自的图层里，并对其命名各加以区分。根据需要屏蔽无关图层，使视图简化、清晰，方便修改，减少操作失误。
二、模具曲面的设计
1.旋转曲面
利用Create菜单中的Curved Surface中的rotating surface命令绘制叶轮体曲面，选择轮廓曲线并回车，然后选择旋转轴，生成曲面。
2.绘制叶片曲面
利用三维线架绘制成叶片放射曲面，选择Create菜单中的Surface中的Create fence surface栅格曲面命令绘制叶片曲面。先选择曲面（叶轮体的曲面），然后选择叶片的曲线（注意选择的位置），然后单击Chaining 对话框中的确定按钮，然后设置放射参数，如图所示：
3.生成叶片曲面。
选择Top俯视图构图面，选择Xform命令中的Xform Rotate命令旋转阵列放射曲面，复制个数为11，选择角度为30。完成了整个叶轮的曲面造型。
三、曲面加工
单击顶部工具栏中的Top俯视图面构图按钮，选择菜单栏中的Toolpaths中的Multiaxis中的5Axis Multiaxisface Toolpaths 5轴曲面加工命令，系统弹出曲面设置对话框，视窗选择所加工曲面，单击确定按钮。然后逐次设置。
刀具路径生成步骤如下：
（1）在主功能区依次单击Toolpaths 和Surface 命令；
（2）在主功能区选择Finish 精加工；
（3）选择加工方式为Parallet平行加工；
（4）系统提示显示Select Drive Surface ，则窗选整个叶轮，在主功能区选Solids，将Surface后的Y改为N，用鼠标单击屏幕中的叶轮，选取整个曲面，点击Done/Done；
（5）确定刀具参数及生成刀具路径。
在Tool Parameters 空白区域的鼠标右键，选Get Tool From Library，从刀库中直接选取1#半径6的球头铣刀。点击Surface Parameters标签，设置安全高度Clearance、退刀高度Retract、进给高度Feed等参数。点击Finish Paramenters设置最大步距为0.1，点击确定和主菜单的Done，完成路径生成，在工作区中出现曲面铣削刀具路径。
四、NC代码输出及模拟加工
在主功能区单击Operations 命令，将出现Operation Manager窗口。选择Post按钮后，出现Post Prossing窗口，选中Save NC File可选框，点击OK输出NC代码。铣削程序生成，可按Verify按钮，显示立体毛坯，这样就可以模拟加工了。可增大实际加工的把握性。我们通过选择合适的背景、灯光等手段，得到模拟效果。
五、结束语
本例通过叶轮模具的设计与制作简要介绍运用MasterCAM软件进行实体的设计与加工。采用MasterCAM进行后置处理，减少了编程人员的工作量，免去了繁琐的计算，缩短了在机床上调试时间，提高了工作效率，并保证了零件的加工精度。
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收稿日期：2013-04-24
关键词：设计； 自动加工； 工作效率
Mastercam是当今广泛使用的CAD/CAM软件。合理地利用CAD/CAM软件可以大幅提高机械设计和加工的工作质量和效率。本文以叶轮模具设计和加工过程为例，就如何运用Mastercam 进行机械设计和加工进行了初步探讨。
一、叶轮模具三维线架的设计
选择Top构图面运用Mastercam 中的Arc命令绘制出R10和R50轮廓线，Z轴深度为50。选择Top构图面，利用Create菜单中的Point命令中的Create Point Position命令绘制出6个点。选择Top构图面，利用Create菜单中的Spline命令中的Create Manual Spline曲线命令，逐一通过3个点绘制两条曲线。
在Front视图中，运用Arc圆弧曲线命令绘制出R70的圆弧，运用Line直线命令绘制中心线。完成了叶轮的三维线架的绘制。在绘图的过程中，应用Level图层功能对设计有很大的帮助。可以将不同的曲线、实体单独放在各自的图层里，并对其命名各加以区分。根据需要屏蔽无关图层，使视图简化、清晰，方便修改，减少操作失误。
二、模具曲面的设计
1.旋转曲面
利用Create菜单中的Curved Surface中的rotating surface命令绘制叶轮体曲面，选择轮廓曲线并回车，然后选择旋转轴，生成曲面。
2.绘制叶片曲面
利用三维线架绘制成叶片放射曲面，选择Create菜单中的Surface中的Create fence surface栅格曲面命令绘制叶片曲面。先选择曲面（叶轮体的曲面），然后选择叶片的曲线（注意选择的位置），然后单击Chaining 对话框中的确定按钮，然后设置放射参数，如图所示：
3.生成叶片曲面。
选择Top俯视图构图面，选择Xform命令中的Xform Rotate命令旋转阵列放射曲面，复制个数为11，选择角度为30。完成了整个叶轮的曲面造型。
三、曲面加工
单击顶部工具栏中的Top俯视图面构图按钮，选择菜单栏中的Toolpaths中的Multiaxis中的5Axis Multiaxisface Toolpaths 5轴曲面加工命令，系统弹出曲面设置对话框，视窗选择所加工曲面，单击确定按钮。然后逐次设置。
刀具路径生成步骤如下：
（1）在主功能区依次单击Toolpaths 和Surface 命令；
（2）在主功能区选择Finish 精加工；
（3）选择加工方式为Parallet平行加工；
（4）系统提示显示Select Drive Surface ，则窗选整个叶轮，在主功能区选Solids，将Surface后的Y改为N，用鼠标单击屏幕中的叶轮，选取整个曲面，点击Done/Done；
（5）确定刀具参数及生成刀具路径。
在Tool Parameters 空白区域的鼠标右键，选Get Tool From Library，从刀库中直接选取1#半径6的球头铣刀。点击Surface Parameters标签，设置安全高度Clearance、退刀高度Retract、进给高度Feed等参数。点击Finish Paramenters设置最大步距为0.1，点击确定和主菜单的Done，完成路径生成，在工作区中出现曲面铣削刀具路径。
四、NC代码输出及模拟加工
在主功能区单击Operations 命令，将出现Operation Manager窗口。选择Post按钮后，出现Post Prossing窗口，选中Save NC File可选框，点击OK输出NC代码。铣削程序生成，可按Verify按钮，显示立体毛坯，这样就可以模拟加工了。可增大实际加工的把握性。我们通过选择合适的背景、灯光等手段，得到模拟效果。
五、结束语
本例通过叶轮模具的设计与制作简要介绍运用MasterCAM软件进行实体的设计与加工。采用MasterCAM进行后置处理，减少了编程人员的工作量，免去了繁琐的计算，缩短了在机床上调试时间，提高了工作效率，并保证了零件的加工精度。
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收稿日期：2013-04-24