Mastercam三维建模
Mastercam 上机实训任务(三维实体建模)
Mastercam 上机实训任务(三维实体建模) Mastercam 上机实训任务(三维实体建模)一、实训任务背景：三维实体建模是数控加工中非常重要的一环。
通过学习和掌握Mastercam软件的三维实体建模功能，可以帮助操作者快速、准确地创建三维模型，为后续的数控加工提供基础。
二、实训目标：通过本次实训任务，学员将掌握以下技能：1. 使用Mastercam软件进行三维实体建模；2. 掌握三维模型中常用的几何体创建方法；3. 学习使用Mastercam的实体编辑工具进行模型的修改和调整；4. 了解三维建模中的常用操作技巧。
三、实训内容：本次实训任务主要包含以下两个部分：三维几何体的创建和实体模型的编辑。
1. 三维几何体的创建：1.1 创建立方体：使用Mastercam的几何体创建工具，绘制一个边长为50mm的立方体。
1.2 创建圆柱体：使用Mastercam的几何体创建工具，绘制一个直径为40mm，高度为100mm的圆柱体。
1.3 创建球体：使用Mastercam的几何体创建工具，绘制一个半径为25mm的球体。
1.4 创建锥体：使用Mastercam的几何体创建工具，绘制一个顶角为90度，高度为80mm的锥体。
1.5 创建扭曲体：使用Mastercam的几何体创建工具，绘制一个扭曲体，要求至少包含两个不同形状的几何体。
2. 实体模型的编辑：2.1 实体特征修改：使用Mastercam的实体编辑工具，对创建好的立方体进行大小和位置的修改。
2.2 实体切割：使用Mastercam的实体编辑工具，将圆柱体和立方体进行切割，生成一个带有孔洞的实体。
2.3 实体拼接：使用Mastercam的实体编辑工具，将锥体和球体进行叠加，生成一个复杂的实体结构。
2.4 实体修补：使用Mastercam的实体编辑工具，对扭曲体进行修补，使其成为一个完整、闭合的实体。
四、实训要求与评估：1. 根据实训内容，使用Mastercam软件完成所有创建几何体的任务，并正确保存为相应的文件格式。
浅谈巧用MasterCAM中坐标移动法及构面功能创建三维图
浅谈巧用ＭａｓｔｅｒＣＡＭ中坐标移动法及构面功能创建三维图[摘要]本文结合图例探讨MasterCAM中CAD（作图部分）的作用，对三维图的建模作重点问题分析，介绍了如何用MasterCAM中坐标移动法，法线、图素构面的操作方法创建三维图。
[关键词]MasterCAM 坐标系移动法线构面三维图一、前言MasterCAM软件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，它具有二维图形设计、三维曲面、实体设计、刀具路径模拟、加工实体等功能，深受广大企业用户和工程技术人员的欢迎。
现行MasterCAM教程及有关教学参考书CAD部分内容中，对移动坐标系，法线、图素构面等作图方法均没有提及或没有具体作图实例作分析，致使创建三维图困难或作图速度慢。
本文针对这一原因，对该部分内容作进一步的分析说明。
同时文章提出的新方法取得了很大的成效，并在教学中得到很好的论证，对构图极其重要。
下面结合实例介绍MasterCAM软件CAD部分中移动坐标系，法线构面的方法创建三维图的应用。
二、三维图型建模方法(一)建模要求用MasterCAM软件中CAD构建三维图，通过在构图面上创建二维断面图以拉伸、旋转、扫描等方法添加材料或去除材料生成实体。
二维断面的拉伸、扫描造型要求的方向必须与生成其特征的断面垂直。
如果是规则的图形，它的构图面可设在顶、前、侧面上。
如果不规则的图形，如在斜面或曲面构建图形，需要移动坐标系、法线或图素构面的方法创建。
(二)复杂零件建模重点问题分析创建三维图形，先要确定构图面，在构图面上创建二维图形。
顶、前、侧面或与它们平行的平面，容易确定。
对于斜面或曲面上建模，构图面必须是与斜面或曲面的法线相垂直的面。
所以在构建复杂的三维图形时，先将坐标系移到法线的某点上，然后以法线构面的方法创建构图面，创建出新的构图面XY斜面或平行于斜面上。
曲面的构图面垂直于曲面的法线。
(三)移动坐标系的方法⒈单击次功能表中构图面，在状态栏中出现“Alt+0”提示，先一手按“Alt”按键不放，然后按“O”键同时放开。
Mastercam三维建模
MASTERCAM项目式实训教程——第3章 三维建模
3.3.2 结构分析和构造框图
零件为壳体，主要由两个不同弧度的曲面构成顶面，具有中间 的窗口、多个槽和变径倒圆角等特征。
MASTERCAM项目式实训教程——第3章 三维建模
3.3.3 建模
第一步：构造上盖主体
在侧视图画出截面，拉伸生成顶面为R300曲面、长为100的 实体。
在俯视图上画槽的环形线减除上盖主体生成槽 。
MASTERCAM项目式实训教程——第3章 三维建模
3.4 项目三 按 钮
3.4.1 图纸 3.4.2 结构分析和构造框图 3.4.3 建模
MASTERCAM项目式实训教程——第3章 三维建模
3.4.1 图纸
MASTERCAM项目式实训教程——第3章 三维建模
第一步：构造车身壳体
在空间画出3个截面，举升生成车身主体部分。
MASTERCAM项目式实训教程——第3章 三维建模
用3o的斜面修整实体两侧。
（a）
（b）
（c）
MASTERCAM项目式实训教程——第3章 三维建模
生成R5的倒圆角和厚度为0.5的抽壳。
倒R5圆角
(a)
(b)
实体抽壳
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第二步：剪切壳体
挤出切割壳体。
(a)
(b)
(c)
MASTERCAM项目式实训教程——第3章 三维建模
谢谢
MASTERCAM项目式实训教程——第3章 三维建模
在前视图画截面，拉伸切割原有实体生成顶面为R300曲面、 侧面为R41曲面的实体 。
MASTERCAM项目式实训教程——第3章 三维建模
在侧视图画出截面，拉伸生成顶面为R148曲面、长为150的 实体。
MasterCAM的三维建模
曲面分三大类：
几何图形曲面：牵引曲面、旋转曲面
自由型式曲面：昆氏曲面、直纹曲面、举升曲面、扫描曲面
编辑过的曲面：补正曲面、修整延伸曲面、曲面倒圆角、曲面熔接
二、 曲面造型方式
1、举升曲面（Loft）和直纹曲面（Ruled）
这两种曲面构建功能都是由截断面外形的顺接来产生一个曲面（Surface）。 举升是用抛物线来顺接，直纹则是用直线段来顺接曲面的。
构图平面：当前要使用的绘图平面 工作深度：构图平面所在的深度
绘制三维图形时，选定合适的构图平面和工作深度是关键
构图平面和工作深度均可通过点击次功能菜单中相应 项来设定。
三、图形视角 是表示目前屏幕上的图形的观察角度。绘出的 图形位置只受构图平面和工作深度的影响，不受 视角设定的影响。
实体构建过程
三、编辑实体特征
• 对基本实体特征进行倒圆角、倒角、薄壳、布
林运算、剪切等操作，最终构建实体模型。
四、实体管理操作
通过实体管理器，可以方便地进行实体特征的 管理，可以观察实体的构建记录，改变特征的 次序，修改特征的参数和图形。
基本实体创建
步骤： 主菜单→实体→下一页→
挤出实体创建
主菜单实体下一页挤出是指ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ事先构建好的二维闭合曲线链通过指定的方向进行拉伸的造型既可以进行实体材料的增加也可进行实体材料的切除
MasterCAM的三维建模
第一节 三维建模基础
一、系统的坐标系
Master CAM中使用的 原始基本坐标系统为 标准的笛卡儿坐标系， 其各轴正向符合右手 定则。
二、构图平面和工作深度
可通过扫掠构建实体，也可产生凸缘和切割实体。
步骤：
边做边学 Mastercam X7数控加工立体化教程课件第4章 三维实体建模
五、创建扫描实体模型 扫描操作是将一个封闭线框沿着选定的轨迹线扫描后产生的实体， 设计时需要选取扫描截面和扫描轨迹线两个参数。
六、创建举升实体模型 执行【实体】/【举升】命令或单击 按钮，先选择第一个截面， 然后选择第二个截面，即可创建举升实体模型，如图所示。
4.1.2 实战演练——设计泵体
泵体是机械设计中常见的壳体，在保证泵体作用的前提下，如何 提高其外观的柔和性是机械设计人员所关注的方面
1.绘图环境设置。 2.绘制中心线。 3.创建实体旋转特征。 4.新建构图面。
5. 6. 7. 8.
绘制圆。 平移图形。 绘制切弧。 创建实体挤出特征。
9. 10. 11. 12.
绘制实体旋转截面。 创建实体旋转切除特征。 创建举升曲面特征。 创建举升曲面特征。
13. 14. 15. 16.
9. 10. 11. 12.
创建实体剪切特征。 创建挤出实体特征。 创建布尔运算-结合特征。 创建实体挤出特征。
13.创建实体镜像特征。 14. 创建实体倒圆角特征。 15.创建实体倒角特征。
4.3.1 知识准备
4.3 实体管理器
一、修改实体尺寸 每创建一个新实体或对实体进行编辑、运算等操作后，在实体管理 器中就会出现挤出、倒圆角等操作名称。 二、移动实体功能 为了方便用户操作，系统还提供了实体的移动等功能。移动功能能 够快速交换实体构建的先后顺序，而复制能帮助用户减少相似实体的重 复构建，都能提高用户的建模效率。
创建实体修剪特征。 创建实体镜像特征。 绘制挤出截面。 创建实体挤出特征。
18.修饰模型。
4.2 编辑实体
实体的结构复杂，一般情况下都包含了很多特征，如倒圆角、倒角 以及在创建过程中对基本实体进行各种逻辑组合，这都涉及到实体的编 辑功能。
Mastercam基础与应用第3章 三维线架造型和Surface
第3章 三维线架造型和Surface曲面造型的 构建与编辑
ห้องสมุดไป่ตู้
依次选取MAIN MENU → Create → Surface → Draft（回主功能表
→绘图→曲面→牵引曲面）命令，打开选取外形图素1菜单，在绘图区
选取一条或多条曲线串连并设置相应的牵引曲面参数即可构建牵引曲面。
第3章 三维线架造型和Surface曲面造型的 构建与编辑
第3章 三维线架造型和Surface曲面造型的 构建与编辑
实例 绘制下图所示线架造型，并在其基础上构建举升曲面。
第3章 三维线架造型和Surface曲面造型的 构建与编辑
3.1.3 Coons(昆氏曲面)
该命令可以利用曲线栅格构建曲面，依次选取MAIN MENU →Create→ Surface → Coons（回主功能表→绘图→曲面→昆氏曲面）命令，打开 Automatic Coons Chaining（自动昆氏串连）对话框，要求用户选择 构建昆氏曲面特定的串连方式：自动串连还是手动串连。
第3章 三维线架造型和Surface曲面造型的 构建与编辑
实例利用旋转曲面命令由下图所示二维图形生成旋转曲面。
原图
结果图
第3章 三维线架造型和Surface曲面造型的 构建与编辑
3.1.6 Sweep(扫掠曲面)
扫掠曲面是将串连曲线沿着一个或两个导引轨迹移动而生成的曲面。 在Mastercam中，选择的串连曲线被称为截断外形，导引轨迹称为切削 外形。
创建曲面命令的路径
构建与编辑
举升曲面
昆式曲面
直纹曲面 旋转曲面 扫掠曲面 牵引曲面 曲面倒圆角 曲面偏置
曲面修剪/延伸 下一页
2曲面熔接
3曲面熔接
MasterCAM在零件加工3D建模中应用
MasterCAM在零件加工3D建模中的应用探讨摘要：在当前流行的 cad/cam 软件中，mastercam 是应用比较广泛的软件。
在零件加工前，一般要先绘制出零件加工后的理想表面形状，然后使用刀具切出具有一定形状和尺寸精度的表面。
曲面设计是 mastercam 软件的重要功能之一，能正确，灵活的使用相关功能非常重要，本文以如何进行三维建模为主介绍它的典型应用。
关键词：3d建模；曲面造型；修剪/延伸中图分类号：tg54 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 （2012）23-0000-021 mastercam 的三维造型功能介绍计算机操作使用 mastercam 进行编程时，操作顺序依次是：绘制零件的二维或三维图形，设置适合的虚拟毛坯，根据工艺要求选择合适的切削方式，按照工艺方案选择刀具并且设置相关的刀具参数和加工参数，通过动态模拟等手段检验生成程序的正确性，再通过后置处理程序生成数控机床能够识别的加工代码，经过编辑，修改后，传输给数控机床，最后进行各类零件的加工。
与过去繁琐而复杂的编程工作相比，使用 mastercam 可以完成复杂的加工程序的编制工作，提高了数控机床的加工效率和产品的经济效益。
三维曲面构图应用于绘制复杂的曲面形状，如各种铸造中使用的模具、轮船、飞机、汽车、摩托车等的外形。
mastercam 中三维造型可以分为线架造型，曲面造型以及实体造型。
以下主要对线架造型和曲面造型进行描述。
2 如何用 mastercam 进行几何图形的建模对于基于图纸以及型面特征点测量数据的复杂形状零件数控编程，其首要环节是建立被加工零件的几何模型，它是实现数控加工的基础。
mastercam 的几何绘图在主功能表的绘图功能中，使用各个必要的子功能表，可以构建 2d 或3d 图形，适合复杂外形及曲面的造型设计，二维几何图形建模简单，比较容易掌握。
在三维几何图形建模中，却有很多值得重视的地方。
2.1 三维线框模型绘制（1）在绘制三维线框模型前需要确立系统坐标系master cam 中使用的原始基本坐标系统为标准的笛卡儿坐标系，其各轴正向符合右手定则。
Mastercam第5章 三维曲面绘制
5.1.2 Z深度设置
绘制三维图形时一定要先设置构图面， 再设置构图深度。
构图深度值可以为正值也可以为负值， 沿构图面法线方向为正，反之为负。
5.1.3 视图设置
Mastercam X5里的图形视角指的是当前屏幕的观察 视角。可以通过视角设置来观察三维图形在某一视 角的投影视图。选择不同的视角后，构图面自动转 换成与其视角一致的构图面。
可以通过选择绘图区内的某一平面几何图形、两条 线、3个点来确定当前所使用的构图面。
选择两条线设置构图面
按实体面定面
可以通过选择实体的一个平面来确定当前所使用的 构图面。
选择实体的一个平面设置构图面
动态设置绘图面
可以通过鼠标动态设置确定要使用的构图面。
动态设置绘图面
其他几种构图面的含义：
5.3 三维曲面的绘制
5.3.1 直纹/举升曲面 5.3.2 旋转曲面 5.3.3 扫描曲面 5.3.4 网格曲面 5.3.5 围篱曲面 5.3.6 牵引曲面 5.3.7 拉伸曲面 5.3.8 平面修剪 5.3.9 由实体生成曲面
5.3.1 直纹/举升曲面
可以由两条或两条以上截面图形连接生成曲面，截 面图形之间可以平行，也可以不平行，直纹曲面是 由一组直线连接截面图形生成的，而举升曲面是由 一组曲线连接截面图形生成的。
5.3.4 网格曲面
5.3.5 围篱曲面
是通过已有曲面上的一条曲线，生成与 已有曲面法线垂直或呈给定夹角的直纹 面。
5.3.6 牵引曲面
通过将某一串连图素沿某一方向做牵引 运动后生成的曲面。
5.3.7 拉伸曲面
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择变化半径选项，在“实体倒圆角的设定”对话框中，点取边界1左边的 “+”号，使其展开，对边界1的顶点进行相应的半径设置。如要增加多的 约束点，则选取编辑项，插入新的约束点，给出相应的半径。
（a）
实体倒圆角
选取球面梯形凸起作为布林运算的目标主体，选取球面底座作 为布林运算的工件主体合并生成按钮主体 。
MASTERCAM项目式实训教程——第3章 三维建模
3.3 项目二 上盖
3.3.1 图纸 3.3.2 结构分析和构造框图 3.3.3 建模
MASTERCAM项目式实训教程——第3章 三维建模
3.3.1 图纸
（b）
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3.1.6பைடு நூலகம்扫掠实体
1、选择【实体】→【扫掠】命令，提示“请选择要扫掠的串连图素1”。 2、选取串连图素作为要扫掠的截面，提示“请选择扫掠路径的串连图素”。 3、选取串连图素作为要扫掠的路径，弹出“实体扫掠的设定”对话框。 4、确定，生成扫掠实体。
3.1.1 旋转转换
1、选择【转换】→【旋转】命令，提示“请选择要旋转的图素”。 2、选择图素作为要旋转的对象，【执行】，提示“请指定旋转基准点”。 3、可采用下列方法之一，定义旋转之基准点，并打开“旋转”对话框。 ① 已选图素绕原点旋转，选择【原点】。 ② 已选图素绕一点旋转，直接键盘输入坐标点或直接捕捉当前点。 4、在“旋转”对话框中设定参数，给出操作的方法为移动或者复制或者连接，
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3.1 相关知识与命令
3.1.1 旋转转换 3.1.2 挤出实体 3.1.3 旋转实体 3.1.4 布林实体之交、并、差集 3.1.5 实体倒圆角 3.1.6 扫掠实体 3.1.7 薄壳 3.1.8 实体管理
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给出旋转的次数和旋转角度，确定，生成想要的旋转图形。
旋转后直线
旋转前直线
（a）
旋转之基准点
旋转转换
（b）
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3.1.2 挤出实体
1、选择【实体】→【挤出】命令，提示“选取挤出串连图素”。 2、选取串连图素为要挤出的截面，【执行】，提示“请选择挤出之方向”。 3、设置挤出方向，图形界面会显示一个方向箭头，指出了挤出的方向。 4、在“实体挤出的设定”对话框中进行参数设定。
（a）
挤出实体
（b）
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3.1.7 薄壳
1、选择【实体】→【薄壳】命令，提示“请选择要保留开启的主体或面”。 2、选取一个或多个实体表面作为要开启的面。 3、选取一个或多个实体表面作为要开启的面，设定“实体薄壳的设定”对话
框参数。 4、确定，生成薄壳实体 。
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3.1.4 布林实体之交、并、差集
1、选择【实体】→【布林运算】命令，选择结合、切割和交集三个操作选项 其一即可进行相应的布林运算。
2、选取布林运算的目标主体 。 3、选取布林运算的工件主体 。 4、【执行】，生成相应的布林运算实体 。
存在公共区域的立方体和圆柱体
第二步：构造球面梯形凸起
在前视图画出截面，拉伸生成球面梯形凸起 。
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在前视图画出1/4圆弧，旋转生成半球体。
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两实体求交集生成球面梯形凸起。
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第三步：生成旋钮
（a）
面薄壳实体
（b）
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3.1.8 实体管理
1、选择【实体】→【实体管理】命令，弹出“实体管理员”对话框 。 2、点取对话框中“实体”左边的“+”号，使其展开 。 3、点取对话框中“实体”下边的选项左边的“+”号，使其进一步展开，可对
其参数和图形修改 。 4、用鼠标双击参数和图形项或者鼠标移动到该选项单击鼠标右键，可对其进
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（a）
挤出实体
（b）
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3.1.3 旋转实体
1、选择【实体】→【旋转】命令，提示“选取旋转串连图素”。 2、选取串连图素为要旋的截面。 3、选择一直线作为旋转轴，显示旋转的方向 。 4、在“实体旋转的设定 ”对话框中进行参数设定。
（a）
旋转实体
（b）
3.2.2 结构分析和构造框图
零件由球面底座和球面梯形凸起两个部分组成，具有圆柱、 SR50和SR15的球面、R2的倒圆角等特征。
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3.2.3 建模
第一步：构造球面底座
在前视图画出截面，旋转生成球面底座。
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行编辑修改后，确定，可改变原有实体的构成特性 。
（a）
（b）
实体管理员
（c）
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3.2 项目一 旋钮
3.2.1 图纸 3.2.2 结构分析和构造框图 3.2.3 建模
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3.2.1 图纸
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（a）结合
（b）切割
（c）交集
3种不同布林运算生成的新实体
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3.1.5 实体倒圆角
1、选择【实体】→【倒圆角】命令，提示“请选取要倒圆角的图素”。 2、选取实体边界或者实体面或者实体主体作为要倒圆角的图素 。 3、确定好选项为固定半径还是变化半径，如选择了固定半径，设定好半径值
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3.3.2 结构分析和构造框图
零件为壳体，主要由两个不同弧度的曲面构成顶面，具有中间 的窗口、多个槽和变径倒圆角等特征。
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3.3.3 建模
第一步：构造上盖主体
在侧视图画出截面，拉伸生成顶面为R300曲面、长为100的 实体。