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[摘要]介绍MasterCAM软件的特点和功能，重点说明MasterCAM软件在数控加工中的应用。
[关键词]CAD/CAM MasterCAM 软件数控加工
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0610098－01
MasteCAM软件是美国的CNC software公司推出的集设计和制造、数控机床自动编程于一体的CAD/CAM软件。由于它对硬件要求不高，并且操作灵活、易学易用并具有良好的价格性能比，因而深受广大企业用户和工程技术人员的欢迎，广泛应用于机械加工、模具制造、汽车工业和航天工业等领域，它具有二维几何图形设计、三维曲面设计、刀具路径模拟、加工实体模拟等功能，并提供友好的人机交互，从而实现了从产品的几何设计到加工制造的CAD/CAM一体化。是目前世界上应用最广泛的CAD/CAM软件之一。使用CAD/CAM系统产生机床的数控加工程序可以替代传统的手工编程，运用以CAD/CAM进行零件的设计和加工制造，可以缩短企业产品开发周期，改善产品质量，从而提高产品市场竞争能力。
一、MasterCAM软件的功能
Master CAM是一种功能很强的CAD/CAM软件，它由CAD设计模块和CAM制造模块组成，并分成Design(造型)，Mil(铣削加工)、Lathe(车削加工)和wire(线切割)4个功能模块。Design设计模块集2D和3D线框、曲面和实体造型于一体，具有全特征化造型功能和强大的图形编辑、转换处理能力。CAM制造模块可生成和管理多种类型的数控加工操作。MasteCAM软件将CAD设计和CAM制造模块集成于一个系统环境中，完成零件几何造型、刀具路径生成、加工模拟仿真、数控加工程序生成和数据传输，最终完成零件的数控机床加工。
二、MasterCAM软件在数控加工中的应用
首先对所设计的零件进行加工工艺分析，然后利用MasterCAM软件中的CAD设计模块绘制几何图形，完成零件的造型，再利用CAM制造模块选择合适的加工步骤、合适的加工刀具、材料、工艺参数和加工部位，产生刀具路径，生成刀具的运动轨迹数据，通过仿真模块进行轨迹模拟。最终生成适合指定数控系统的数控加工程序，并通过通信接口，把数控加工程序送给御昧系统完成加工。
下面结合实例介绍软件MasterCAM软件在数控加工自动编程中的使用。
（一）零件连杆的加工工艺分析
图1所示为加工的零件图，在运用MasterCAM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;先加下首要表面后加工次要表面;先加工基准面后加工其他表面。图1 所示连杆可通过铣削加工完成，所用刀具中Ф10的平铣刀， Ф50的钻头及Ф20的平铣刀。该零件在数控铣床上加工的工艺流程为:挖植加工，钻孔加工，外形铣削加工。
（二）零件连杆的几何造型
建立零件的几何模型是实现数控加工的基础，MasterCAM四大模块中的任何一个模块都具有进行二维或三维的设计功能，具有较强(CAD)绘图功能。同时由于软件系统内设置了许多标准图形转换接口，可以将各种类型的图形文件如AutoCAD，Pro/ENGINEERUG等软件上的图形转换成Maste沱AM系统的图形文件，实现图形文件共享。
在对连杆造型时，我们就可以直接在Mill模块中进行绘图，绘图时必须根据连杆的实际尺寸大小来绘制，以保证计算生成的刀具路径的正确性。
（三）零件连杆的加工刀具路径确定
当完成了零件的CAD造型后，就可以进入CAM数控编程处理。CAM制造模块要求选择合适的加工步骤、合适的加工刀具、材料、工艺参数和加工部位，通过系统的处理自动生成刀具路径文件，生成刀具的运动轨迹数据。
本例零件连杆加工刀具路径利用Mil确定具体包括以下几方面的内容：
1．加工坯料及对刀点的确定。在确定连杆的加工刀具路径前.先利用Mastercam系统提供的边界框(Bound.box)命令确定加工图形所需要的坯料尺寸，并将图形中心移到坐标原点，便于加工时以图形中心对刀。
2．挖槽加工刀具路径的确定。挖槽加工刀具路径主要包括刀具的选择、刀具参数的设定、加工参数(安全高度、下刀位置、下刀方式、切削方式、切削量等)的设定。
3．钻孔加工刀具路径的确定。主要包括钻头的选择、刀具参数的设定、加工参数(安全高度、下刀位置、切削深度等)的设定。
4．外形加工刀具路径的确定。主要包括刀具的选择，刀具参数的设定，加工顺序的选择，加工参数(安全高度、下刀位置、补偿量、切削量等)的设定。
（四）零件连杆的刀具路径模拟和实体切削仿真
设置好刀具加工路径后，利用MasterCAM系统提供的实体加工模拟功能观察切削加工的过程，检测工艺参数的设置是否合理，零件在数控实际加工中是否存在干涉，验证刀具路径的正确性。同时在数控模拟加工中，系统会给出有关加工过程的报告。这样可以在实际生产中省去试切的过程，可降低材料消耗，提高生产效率。
（五）生成加工NC代码及传辑程序
利用 Mastercam系统的Post循处理功能，将连杆几何图形所规划的挖植加工、钻孔加工及外形加工刀具路径所生成的NCI刀具路径文件转成能被CNC机床所使用的NC代码，并利用Communic传输功能进行NC代码的传输。对于不同的数控设备，其数控系统可能不尽相同，选用的后置处理程序也就有所不同。对于具体的数控设备，应选用对应的后置处理程序，后置处理生成的NC数控代码经适当修改后，如能符合所用数控设备的要求，就可以输出到数控设备，进行数控加工使用。
三、结语
采用 MasterCAM软件能方便的建立零件的几何模型，自动生成NC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。
[关键词]CAD/CAM MasterCAM 软件数控加工
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0610098－01
MasteCAM软件是美国的CNC software公司推出的集设计和制造、数控机床自动编程于一体的CAD/CAM软件。由于它对硬件要求不高，并且操作灵活、易学易用并具有良好的价格性能比，因而深受广大企业用户和工程技术人员的欢迎，广泛应用于机械加工、模具制造、汽车工业和航天工业等领域，它具有二维几何图形设计、三维曲面设计、刀具路径模拟、加工实体模拟等功能，并提供友好的人机交互，从而实现了从产品的几何设计到加工制造的CAD/CAM一体化。是目前世界上应用最广泛的CAD/CAM软件之一。使用CAD/CAM系统产生机床的数控加工程序可以替代传统的手工编程，运用以CAD/CAM进行零件的设计和加工制造，可以缩短企业产品开发周期，改善产品质量，从而提高产品市场竞争能力。
一、MasterCAM软件的功能
Master CAM是一种功能很强的CAD/CAM软件，它由CAD设计模块和CAM制造模块组成，并分成Design(造型)，Mil(铣削加工)、Lathe(车削加工)和wire(线切割)4个功能模块。Design设计模块集2D和3D线框、曲面和实体造型于一体，具有全特征化造型功能和强大的图形编辑、转换处理能力。CAM制造模块可生成和管理多种类型的数控加工操作。MasteCAM软件将CAD设计和CAM制造模块集成于一个系统环境中，完成零件几何造型、刀具路径生成、加工模拟仿真、数控加工程序生成和数据传输，最终完成零件的数控机床加工。
二、MasterCAM软件在数控加工中的应用
首先对所设计的零件进行加工工艺分析，然后利用MasterCAM软件中的CAD设计模块绘制几何图形，完成零件的造型，再利用CAM制造模块选择合适的加工步骤、合适的加工刀具、材料、工艺参数和加工部位，产生刀具路径，生成刀具的运动轨迹数据，通过仿真模块进行轨迹模拟。最终生成适合指定数控系统的数控加工程序，并通过通信接口，把数控加工程序送给御昧系统完成加工。
下面结合实例介绍软件MasterCAM软件在数控加工自动编程中的使用。
（一）零件连杆的加工工艺分析
图1所示为加工的零件图，在运用MasterCAM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;先加下首要表面后加工次要表面;先加工基准面后加工其他表面。图1 所示连杆可通过铣削加工完成，所用刀具中Ф10的平铣刀， Ф50的钻头及Ф20的平铣刀。该零件在数控铣床上加工的工艺流程为:挖植加工，钻孔加工，外形铣削加工。
（二）零件连杆的几何造型
建立零件的几何模型是实现数控加工的基础，MasterCAM四大模块中的任何一个模块都具有进行二维或三维的设计功能，具有较强(CAD)绘图功能。同时由于软件系统内设置了许多标准图形转换接口，可以将各种类型的图形文件如AutoCAD，Pro/ENGINEERUG等软件上的图形转换成Maste沱AM系统的图形文件，实现图形文件共享。
在对连杆造型时，我们就可以直接在Mill模块中进行绘图，绘图时必须根据连杆的实际尺寸大小来绘制，以保证计算生成的刀具路径的正确性。
（三）零件连杆的加工刀具路径确定
当完成了零件的CAD造型后，就可以进入CAM数控编程处理。CAM制造模块要求选择合适的加工步骤、合适的加工刀具、材料、工艺参数和加工部位，通过系统的处理自动生成刀具路径文件，生成刀具的运动轨迹数据。
本例零件连杆加工刀具路径利用Mil确定具体包括以下几方面的内容：
1．加工坯料及对刀点的确定。在确定连杆的加工刀具路径前.先利用Mastercam系统提供的边界框(Bound.box)命令确定加工图形所需要的坯料尺寸，并将图形中心移到坐标原点，便于加工时以图形中心对刀。
2．挖槽加工刀具路径的确定。挖槽加工刀具路径主要包括刀具的选择、刀具参数的设定、加工参数(安全高度、下刀位置、下刀方式、切削方式、切削量等)的设定。
3．钻孔加工刀具路径的确定。主要包括钻头的选择、刀具参数的设定、加工参数(安全高度、下刀位置、切削深度等)的设定。
4．外形加工刀具路径的确定。主要包括刀具的选择，刀具参数的设定，加工顺序的选择，加工参数(安全高度、下刀位置、补偿量、切削量等)的设定。
（四）零件连杆的刀具路径模拟和实体切削仿真
设置好刀具加工路径后，利用MasterCAM系统提供的实体加工模拟功能观察切削加工的过程，检测工艺参数的设置是否合理，零件在数控实际加工中是否存在干涉，验证刀具路径的正确性。同时在数控模拟加工中，系统会给出有关加工过程的报告。这样可以在实际生产中省去试切的过程，可降低材料消耗，提高生产效率。
（五）生成加工NC代码及传辑程序
利用 Mastercam系统的Post循处理功能，将连杆几何图形所规划的挖植加工、钻孔加工及外形加工刀具路径所生成的NCI刀具路径文件转成能被CNC机床所使用的NC代码，并利用Communic传输功能进行NC代码的传输。对于不同的数控设备，其数控系统可能不尽相同，选用的后置处理程序也就有所不同。对于具体的数控设备，应选用对应的后置处理程序，后置处理生成的NC数控代码经适当修改后，如能符合所用数控设备的要求，就可以输出到数控设备，进行数控加工使用。
三、结语
采用 MasterCAM软件能方便的建立零件的几何模型，自动生成NC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。