0 引言

　　產(chǎn)品的制造過程中最關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)包含設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、制造三大項(xiàng)目。目前，計(jì)算機(jī)技術(shù)均已很好地融入其中，形成了工業(yè)界目前非常流行的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃(CAPP)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)。

1 MasterCAM功能介紹

　　MasterCAM就是目前國內(nèi)外工業(yè)企業(yè)廣泛采用的CAD/CAM集成軟件（包含CAPP），它以PC為平臺，在windows視窗下使用。利用這個(gè)軟件，可以輔助使用者完成產(chǎn)品的“設(shè)計(jì)——工藝規(guī)劃——制造”全過程中最核心的問題，而且輕松、精確、高效、直觀……本文就具體討論一下它在產(chǎn)品制造中的具體應(yīng)用。

　　MasterCAM包括四個(gè)模塊：Design-設(shè)計(jì)模塊；mill-銑削模塊；lathe-車削模塊：wire-線切割模塊。本文以應(yīng)用最廣的mill模塊為例講解MasterCAM的產(chǎn)品制造過程。

2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)——零件幾何建模

　　MasterCAM中零件的建?？梢酝ㄟ^三種方式實(shí)現(xiàn)：

　　2.1 利用MasterCAM本身的CAD功能來進(jìn)行建模。包括二維繪圖和三維造型，可以非常方便的完成各種二維平面圖形的繪制工作，并能對它進(jìn)行各種編輯、尺寸標(biāo)注、圖案填充等工作；可以非常直觀地用多種方法創(chuàng)建規(guī)則曲面（圓柱、球面）和復(fù)雜異形曲面（波浪形曲面、鼠標(biāo)狀曲面等），并且可以編輯；可以非常隨意地創(chuàng)建各種基本實(shí)體。聯(lián)合多種筆記功能可以創(chuàng)建任意復(fù)雜程度的實(shí)體，并可以靈活地進(jìn)行修改。實(shí)體建模采用目前流行的parasolid核心。

　　2.2 通過標(biāo)準(zhǔn)圖形轉(zhuǎn)換接口，把其他的CAD文件轉(zhuǎn)換成為MasterCAM系統(tǒng)可以識別的圖形文件。

　　2.3 通過MasterCAM系統(tǒng)提供的ASCII圖形轉(zhuǎn)換接口，把經(jīng)過三坐標(biāo)測量儀或其他實(shí)體測量系統(tǒng)測得的實(shí)物數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為MasterCAM系統(tǒng)可以識別的圖形文件。

3 工藝規(guī)劃——設(shè)置工藝參數(shù)，定義零件加工工藝，精確刀具路徑

　　在MasterCAM中，可以憑借你的加工經(jīng)驗(yàn)，利用軟件提供的多項(xiàng)功能，完成刀具路徑的設(shè)計(jì)工作，這個(gè)過程就是CAPP的最重要部分。

　　實(shí)際生產(chǎn)中，一個(gè)零件的加工牽涉到很多的內(nèi)容，比如選擇刀具、選擇機(jī)床、確定加工方法和工藝路線、選擇工藝參數(shù)(只要指切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量)等，缺一不可。

　　MasterCAM中，這些選擇工作是在操作者的指引下完成的的。操作者按照自己的專業(yè)知識和經(jīng)驗(yàn)來親自制定。

　　當(dāng)零件的加工工藝確定之后，就可以通過MasterCAM系統(tǒng)指定加工方式和加工參數(shù)等，生成刀具軌跡。加工必須使用刀具，只要被運(yùn)動(dòng)者的刀具接觸到的材料都將被切除，所以刀具的引動(dòng)軌跡實(shí)際上就決定了零件加工后的形狀，因此設(shè)計(jì)刀具的運(yùn)行軌跡是至關(guān)重要的，刀具軌跡常稱為刀具路徑。

　　MasterCAM的CAM功能強(qiáng)大，生成的刀具路徑技術(shù)很豐富。系統(tǒng)提供了包括多種曲面粗加工功能、曲面精加工功能、曲面修整加工功能以及一些提高曲面加工效率的方法。

　　此外，MasterCAM的任務(wù)管理器(Operations Manager)可以把同一加工任務(wù)的各項(xiàng)操作集中在一起。管理器的界面很簡練，清晰地列出了與當(dāng)前任務(wù)相關(guān)的各個(gè)方面，如零件的幾何模型、加工使用的刀具以及加工參數(shù)等。在管理器內(nèi)，很容易生成刀具路徑，編輯、校驗(yàn)刀具路徑也很方便。在不同的工序之間很容易拷貝和粘貼加工參數(shù)、刀具路徑、刀具定義。

4 產(chǎn)品制造——生成數(shù)控加工程序，并模擬加工

　　為了能直觀的觀察加工個(gè)過程、判斷刀具軌跡和加工結(jié)果的正誤，MasterCAM中設(shè)置了一個(gè)功能齊全的模擬器，可以再屏幕上就預(yù)見到“實(shí)際”的加工過程，非常有真實(shí)感。

　　設(shè)置好刀具加工路徑后，可以通過MasterCAM系統(tǒng)提供的Backplot(刀具模擬)和Verify(實(shí)體切削校驗(yàn))零件進(jìn)行加工模擬，觀察切削加工，從而可以在不進(jìn)行試切的情況檢測工藝參數(shù)的設(shè)置是否合理，零件在數(shù)控實(shí)際加工中是否存在干涉，設(shè)備的運(yùn)行動(dòng)作是否正確，實(shí)際零件是否符合設(shè)計(jì)要求；同時(shí)在數(shù)控模擬加工中，系統(tǒng)會給出有關(guān)加工過程的報(bào)告。

　　當(dāng)模擬完成，各方面都比較滿意時(shí)，系統(tǒng)就可同時(shí)產(chǎn)生NCI文件了。NCI文件記錄了刀具軌跡的數(shù)據(jù)和輔助加工的一些數(shù)據(jù)，它是一個(gè)數(shù)據(jù)文件。要得到具體的數(shù)控程序，需要進(jìn)行后置處理。

　　MasterCAM系統(tǒng)本身提供了百余種后置處理PST程序。對于不同的數(shù)控設(shè)備，其數(shù)控系統(tǒng)可能不盡相同，選用的后置處理程序也就有所不同。對于具體的數(shù)控設(shè)備，應(yīng)選用對應(yīng)的后置處理程序。后置處理就是將零件的NCI文件翻譯成具體的數(shù)控程序。點(diǎn)選Select All Post，出現(xiàn)Post processing界面，鉤選Save NC file，鉤選Edit，單擊“OK”生成數(shù)程序，然后通過”MasterCAM”的通信端口傳輸至數(shù)控機(jī)床即可進(jìn)行加工，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)。