五角星典型零件在Mastercam9.1中的昆氏曲面几何建模
masterCAM9.1教程(全)
1.2 MasterCAM V9.0 的铣削加工特点
1.2.1 任务管理 1.2.2 强大的零件造型功能 1.2.3 刀具路径的相关性 1.2.4 型腔铣、轮廓铣和点位加工 1.2.5 强劲的曲面粗加工功能 1.2.6 灵活的曲面精加工
1.2.7 曲面修整加工 1.2.8 多轴加工 1.2.9 提高加工过程中走刀速度的方法 1.2.10 加工参数管理及优化工具 1.2.11 文件管理及数据交换 1.2.12 易学易用 1.2.13 系统配置要求
第2章 二维图形的构建
2.1 点 的 构 建 2.2 直 线 的 构 建 2.3 圆 弧 的 构 建 2.4 倒 圆 角 2.5 曲 线 的 构 建
2.1 点 的 构 建
点是最基本的图形元素，线条由无数 个点构成，一个完整图形则会包含若干个 线条。学会二维图形的绘制首先要会如何 确定点的位置。绘制点常常是为了定位图 素。如：两个端点定位一条直线，圆心点 可以定位一个圆（圆弧）的位置。
1.1 MasterCAM V9.0 模块功能简介
MasterCAM系统是一套CAD/CAM集 成软件，它包含以下主要功能：
(1)三维设计系统（design） (2)铣削加工系统 (mill)
(3)车、铣复合加工系统(lathe) (4)线切割、激光加工系统 (wire) 其中，三维设计系统是CAD功能模块， 其它为CAM功能模块并包括三维设计系统。
3.2.1 倒圆角
选取主菜单上的“Ｍ修整”→“Ｆ倒 圆角”与选取主菜单上的“C绘 图”→“Ｆ倒圆角”，功能是一致的，请 参看第二章。
3.2.2 修剪
选取主菜单上的“Ｍ修整”→“Ｔ修 剪”弹出如图3-13修剪菜单。
表 3-5
修剪菜单功能描述
Mastercam应用教程(第4版)PPT任务5
图5-7 线架模型练习三
练习四：绘制图5-8b中牵引曲面的线架模型， 如图5-8a所示。
图5-8 线架模型练习四
5.4
构建基本实体曲面
曲面广泛地应用于工程对象中，如轮船、飞机、汽车 的外形设计，铸造使用的模具，叶片的外形等，所谓曲 面是以数学方程式来表达物体的形状。通常一个曲面包 含许多横截面（Sections）和缀面（Patches），将两者 熔接在一起形成一个完整的曲面。由于计算机运算能力 的提高，以及新曲面模型技术的开发，现已能精确地完 整描述复杂工件的外形。另外，也可以在较复杂的工件 外形上看出多个曲面是相互结合而构成的，此种曲面模 型称为“复合曲面”。所有的曲面都可以用数学方程式 计算而得到，如昆氏曲面（Coons Surface）、Bezier曲 面、B-Spline曲面、NURBS曲面。 曲面的形式可以分为以下三类。
表5-2 自由成形曲面形式的特性及应用
3. 编辑曲面 编辑曲面是对已有的曲面进行编辑而得到的 另一种曲面，常见的有4种编辑曲面。 1）曲面偏移：由某一曲面为基准，依指 定的距离，沿曲面的法线方向而平行偏移产生 另一曲面。 2）修剪曲面：用指定的曲面来修剪另一 曲面而得到的新曲面。 3）曲面倒角：在两曲面间绘制相切的倒 圆角。 4）曲面接合：熔接两曲面而形成一个与 其相切的曲面。
图5-4 “荧幕视角”子菜单
5.2.3
设置构图深度
选择辅助菜单中的“Z：0.000”选项，可用来改变 当前的构图深度。单击辅助菜单“Z”选项后，提示 栏显示“请指定新的作图深度位置（Select point for new construction depth）”。这时在主菜单区显示出 “抓点方式（Point Entry）”菜单，在绘图区选取一 点，系统 利用该点来定义当前的构 图深度，即当前的构图面为平行于原构图面且通过该 点的平面。 选择辅助菜单中的“Z”选项后，也可以使用键盘 直接输入数值来定义构图深度，这时当前构图面与过 原点的构图面的距离为输入值（沿构图法线方向为 正）。
Mastercam9.1的数控编程
Mastercam9.1的数控编程Mastercam9.1的数控编程引导语：Mastercam9.1数控编程就是利用软件对工件进行几何建模,确定其加工工艺,并选取适当的工艺方法和合理的工艺路线,生成可行的数控刀具路径,自动生成数控代码,并通过计算机仿真验证了加工的正确性。
因此，要学好Mastercam9.1数控编程，就必须多看、多想、多学!到目前为止，你对Mastercam9.1数控编程了解有多少呢?下面看看店铺为大家带来的关于Mastercam9.1数控编程的一些资料，希望这些可以帮助到大家!Mastercam9.1是集计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)于一体的一套完整的数控编程软件,被中小企业及学校广泛采用。
采用Mastercam模拟仿真进行数控实习教学,既解决了学生多数控设备少的矛盾,又能直观逼真地模仿数控设备的整个操作过程,使学生能较快掌握所学专业知识及操作技能,起到事半功倍的作用,教学效果良好。
但是刚开始数控学习的学生,对计算机编程的概念很模糊,一看到都是全新的操作界面更是无从下手。
本文对数控编程部分做一下归纳总结。
一、Mastercam的特点Mastercam的特点是集二维绘图、三维实体造型功能于一身,有比较丰富的CAD功能,加工方式多,有车削、铣削、线切割等加工模块。
在进行二维铣削时,加工方式有外型铣削、挖槽、钻孔、面铣等;在进行三维曲面加工时,又分为粗加工和精加工。
在粗加工和精加工下面又分为若干种加工方法。
灵活选用不同的加工方法,会取得不同的加工效果。
通过设定毛坯和刀具的尺寸,还能完整的模拟整个加工过程。
并且在后置处理库中,可以对生成的程序进行一定的修改,来适应不同的数控机床。
二、Mastercam的编程路径第一,Mastercam9.1的二维铣削加工,加工方式有四种:外型铣削、挖槽、钻孔、面铣等(见图1)。
Contour:二维外型铣削。
Drill:钻孔。
Pocket:二维挖槽。
Mastercam第9章 三维曲面粗加工
（1）刀具参数设置
由于曲面的每一点的法线方向是变化的，为了简化 刀具运动的复杂性一般选择不同直径的圆鼻铣刀或 球刀加工。
（2）高度参数的设置
曲面加工的高度设置与二维加工的高度设置基本相 同也包括“安全高度”、“参考高度”、“下刀位 置”及“工件表面”，只是少了最后“切削深度” 选项，因为曲面加工的最后切削深度由曲面外形自 动决定，不需要设置。
（2）启动平行粗加工铣削功能
选择主菜单“刀具路径”→“曲面粗加工”→“粗加工平行 铣削加工”命令，系统弹出曲面类型选择对话框。
（3） 设置刀具参数 一般选择圆鼻刀，然后根据实际加工环境设置切削参数。
（4）设置曲面加工参数 单击“曲面粗加工平行铣削”参数设置对话框中的“曲面加工参数”
特有的粗加工参数的设置在这说明一下。 残料粗加工特有的粗加工参数设置有两个，分别为“残料加工参数”
和“剩余材料参数”。其中“残料加工参数”选项卡的参数设置与等 高外形粗加工参数设置基本相同，下面只介绍“剩余材料参数”选项 卡的参数。 单击曲面残料粗加工参数设置对话框中 的“剩余材料参数”按钮，系统弹出如图 所示的剩余材料参数设置对话框。
6）生成刀具路径 参数设置完后单击对话框ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的 按钮生成刀具路径。 7）加工工件设置 选择加工操作管理器中的工件设置命令“材料设置”，
系统将弹出工件参数设置对话框，进行视角、毛坯形状、 毛坯尺寸、工件原点等参数的设置。 8）刀具路径模拟 为了验证刀具路径是否正确，选用刀具路径模拟功能来 对已生成的刀具路径进行校验。有二维路径模拟和三维 路径模拟。 9）执行后处理生成NC代码 通过模拟验证确定刀具路径正确后，单击加工操作管理 器中的 按钮就可利用系统提供的后处理模块形成数控加 工NC代码。
proE兴趣教学之~ 五角星建模
项目3 五角星建模方法一平行混合1、新建零件文件，文件名为FIVE_POINTED_STAR-01。
2、创建平行混合特征。
（1）点击主菜单中的“插入”→“混合”→“伸出项”，弹出菜单管理器。
（2）点击“平行”→“规则截面”→“草绘截面”→“完成”，弹出特征定义栏。
（3）点击菜单管理器中的“直的”→“完成”。
（4）点取TOP面为草绘平面，点击“确定”→“缺省”。
（5）绘制截面1（五角星截面），然后点击主菜单中的“草绘”→“特征工具”→“切换截面”。
截面1 截面2 截面3（6）绘制截面2（另一个五角星截面），注意截面起点与截面1的起点要一致，然后点击主菜单中的“草绘”→“特征工具”→“切换截面”。
（7）绘制截面3（一点），点击草绘截面中的，退出草绘。
（8）输入截面1和截面2的距离为5，截面2和截面3的距离为20. （9）点击定义窗口中的“确定”，完成混合特征建模。
3、重新定义特征，修改特征的属性为“光滑”。
直的光滑思考：1、如何修改截面的起点。
2、也可以先拉伸底板（五角星平板），然后再创建平行混合（只有两个截面，一个五角星截面，另一个是一个点）。
方法二 可变截面扫描1 1、新建零件文件，文件名为FIVE_POINTED_STAR-02。
2、在TOP 面上绘制直线。
3、创建可变截面扫描特征。
（1）点击，弹出扫描特征定义栏。
（2）点击图标（定义扫描特征为实体），在图形点取步骤2中绘制的直线为扫描轨迹（轨迹方向向上），点击定义栏中的“选项”→“可变截面”。
（3）点击图标，进入截面绘制截面，绘制扫描截面（五角星截面），然后点击主菜单中的“工具”→“关系”，弹出“关系”窗口，输入关系“sd3=80-80*trajpar+10*sin(trajpar*360)”，sd3为五角星外接圆的直径。
点击草绘截面中的，退出草绘。
（4）点击特征定义栏中的，完成变截面扫描特征。
思考：修改截面关系式，使图形生成如下。
方法三 可变截面扫描2（园轨迹扫描） 1、新建零件文件，文件名为FIVE_POINTED_STAR-03。
昆氏曲面的建立
Mastercam
15
昆氏曲面手动串联法示例 曲面片串联的方向和顺序
Mastercam
16
Mastercam
8
7.6.5缀面间熔接方式 缀面间熔接方式
线性（Linear）：用于曲面间非常平滑 抛物线（Parabolic）：用于曲面有较大的曲率 的时候 三次曲线（Cubilc）：用于曲面有较大的曲率 的时候 三次曲线配合斜率（Cubilc With slope maching）：用于抛物线或三次曲线在曲面上 产生平点的时候
Mastercam 14
(5) 系统提示选取边界串连，将视角设置为俯视图，选 择Single（单体）串连方式，依次选取图5-44中的直 线A1～A18，A19×6（中心点A19选取6次）；C1～ C18，C1～C3再重复选取一次用来封闭曲面片边界。 (6) 主菜单中显示“Coons”子菜单，设置如下： Tolerance（允许误差）：0.01或默认值。 Type（曲面类型）：N（NURBS曲面）。 Blending（熔接方式）：L（线性熔接）。 选择“Do it”选项后，系统绘制出昆氏曲面，如图所 示。
3
方向选择
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4
7.6.2切削方向和截断面方向缀面数计算 切削方向和截断面方向缀面数计算
昆氏曲面可由多个四边的缀面组成，缀面的边 界形成一个网格形的四边形，在选定切削方向 和截断面方向后，将通过切削方向缀面数和截 断面方向缀面数来确定曲面的缀面总数。 曲面的缀面总数＝切削方向缀面数X截断面方向 缀面数 如何数方向线上缀面数？ 可选择一条方向线，看它被另一条方向线分 割成几段来计算该方向的缀面片的数量。（注 意选线时不要选方向线上有边退化成点的情形）
用于抛物线或三次曲线在曲面上产生平点的时候mastercam10766在很多情况下线会退化成点点也是构建曲面的图素选择时要注意此点替换了几个边那么选择点的时候点就必须要重复选择几次
mastercam曲面操作方法全解
项目4 三维曲面造型4.1 项目描述本项目主要介绍Mastercam X三维曲面造型功能命令的使用，例如拉伸、旋转、扫掠等功能。
通过本项目的学习，完成操作任务——建立图4-1所示的笔筒曲面模型。
图4-1 笔筒曲面模型4.2 项目目标【知识目标】（1）熟悉Mastercam X三维造型的类型；（2）熟悉Mastercam X三维线架模型的构建思路；（3）掌握Mastercam X构图面、视角及构图深度的设置技术；（4）掌握Mastercam X曲面造型功能命令的使用技术。
【技能目标】（1）能综合运用构图面、视角及构图深度，绘制三维线架模型；（2）能综合运用Mastercam X三维曲面造型功能命令，对二维图像进行拉伸、旋转、扫掠等操作来创建各种各样的三维曲面，以及对曲面进行圆角、修剪、曲面融接等操作来构建较为复杂的三维曲面；（3）完成“项目描述”中的操作任务。
4.3 项目相关知识4.3.1 Mastercam X三维造型的类型Mastercam中的三维造型可以分为线架造型、曲面造型以及实体造型三种，这三种造型产生的模型可以从不同角度来描述一个物体。
线架模型用来描述三维对象的轮廓及端面特征，它主要由点、直线、曲面等组成，不具有面和体的特征，不能进行消影、渲染等操作。
曲面模型用来描述曲面的形状，一般是将线架模型经过进一步处理得到的。
曲面模型不仅可以显示出曲面的轮廓，而且可以显示出曲面的真实形状。
各种曲面是由许多的曲面片组成，二这些曲面片又通过多边形网格来定义。
实体造型是使设计者们能在三维空间中建立计算机模型。
实体模型中除包含二维图形数据外，还包括相当多的工程数据，如体积、边界面和边等。
实体模型具有体的特征，可以进行布尔运算等各种体的操作。
4.3.2 构图面、视角及构图深度设置1. 设置构图面在Mastercam中通过构图平面的设置可以将复杂的三维绘图简化为简单的二维绘图。
构图面是指用户进行绘图的平面。
MaterCAM中构建昆氏曲面的技巧
MaterCAM中构建昆氏曲面的技巧
张亚萍
【期刊名称】《泰州职业技术学院学报》
【年(卷),期】2004(004)004
【摘要】MasterCAM中进行计算机辅助设计时常常遇到复杂曲面的造型问题,由于复杂曲面的边界复杂或很不规则,构建比较困难.在直纹曲面、扫描曲面、旋转曲面、昆氏曲面等曲面构建的方法中,昆氏曲面不失为构建复杂曲面的好方法.从昆氏曲面的基本概念、基本框架出发,充分挖掘构建昆氏曲面的条件,阐述了MasterCAM中构建复杂曲面的技巧.
【总页数】4页(P41-44)
【作者】张亚萍
【作者单位】泰州职业技术学院机电系,江苏,泰州,225300
【正文语种】中文
【中图分类】TH16
【相关文献】
1.模具设计中昆氏曲面的构建技巧及后期处理研究 [J], 伍倪燕;廖麟志;陈琪;王海珠
2.MasterCAM中昆氏曲面(Coons)的应用技巧 [J], 高晓东
3.MasterCam X中构建昆氏曲面技巧的研究 [J], 覃羡烘
4.构建复杂昆氏曲面技巧的研究 [J], 刘春利;赵红梅
5.MasterCANI中昆氏曲面的应用技巧 [J], 雷欣荣
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边 界 来 介绍 手 动 串连 方 式 中应 注 意 的事 项 。 首先是 选择 起 始点 ，通 常选择 一个角 点作 为 起始点 。 同时 ， 始点应 为两 条边 界 曲线 的交 起 点 ， 两条边 界 曲线 中一 条设 置为 引导 方 向 ， 这 另一条 设置 为切 割方 向。 接着 要 确定 顺 （ 引 导 ） 向和交 （ 方 切割 ） 向的 曲面片 数 。 方 引导 方
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ｉ ｒ ｆ ｕｅ系 统 规 划 —— 在 Ａｌ ａｏｓ 忆 体 配 选 ｇ ｌｃｔ ｎ 记 ｏ ｉ 置选项 中选 择 ＭＩＬ Ｍ．Ｆ （ 制１ Ｌ ９ Ｃ Ｇ公 。 ｄｒ ｉ ｔ ４ 使用命 令 Ｃｅｔ绘 图—— Ｎ ｘ ｍ ｎ 单 ｆ ． ２ ｒ ｅ ａ ｅｔ ｅｕ
现 在 ＭａｔｒＡＭ 软件 有 Ｍａｔｒ Ａ ．、 ｓ 下 一 页— — Ｐ Ｉ ０ 多 边 形 ， 对话 框 内选 择 长ｉ ｓｅＣ ｓ Ｃ Ｍ９０ Ｍａ— ｅ ０ ｇｎ ｙ 在 ｔ Ｃ Ｍ ．、Ｍ ｓ ｒＡ 等 等几 个 版本 ， ｅ Ａ ９１ ａｔ Ｃ Ｍ Ｘ ｒ ｅ 在 Ｎ ｍ ｅ ｆｓ ｅ 边 数 ５ Ｒ ｄ ｓ 径 ５ ， ｏ 点 ” ｕ ｂ ｒｏ ｉ ｓ ｄ ， ａｉ 半 ｕ ０Ｒ 一 不 断完 善 的 过 程 中 ， ａｔ Ｃ Ｍ 软 件 也 越 来 ｔ ｉ 旋 转 ０ 并 勾 上 “ ａｕｅｒ ｉ ｏ ｅｒ 换 Ｍ ｓ ｒＡ ｅ ａｏ ｔｎ ， Ｍｅｓｒ ａ ｕ ｔ ｏ ｄｓ 一
向 的曲面 片 数 为交 （ 割） 向的 边 界 曲线 数 切 方 减 ｌ ，截 面方 向的 曲面 片数 为 引导 方 向 的边 界 曲线数 减 １ 。本 文 通个 实例 重 点介 绍 常 用 的手动 串联建 模 的方法 。
３ 几何建模
建模 是 实 现数 控加 工 的基 础 ， 据 零件 根 的实 际尺 寸及 公 差绘 制 ，以保 证 计算 生 成 的 刀具路 径 坐标 的 正确 性 ， 可将 不 同 的加 工 并 工 序分 别 绘制 于不 同的 图层 内，利用 图层 的 功 能 ， 以 调用 或 隐藏 ，以选 择 加 工 所需 要 加 的轮廓线 。建 模 的方法 有 实体 建模 以及 曲 面 建 模等 。 通 常我 们 在利 用 Ｍ ｓ ｒ ｍ ． 几何 建模 ａｔｃ ９１ ｅａ
：
Ｃ ｉａ Ｎ ｗ Ｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｒｄ ｃｓ ｈ ｎ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄ Ｐ ｏ ｕ ｔ
五角 星典型零 ａｅａ９ 件在Ｍｓｒｍ．中的昆 ｔｃ １
周 磊
（ 东技 术 师 范 学 院 ， 东 广 州 ５０ ６ ） 广 广 １６ ５ 摘 要 ： ｓ ｒＡ 中进 行计 算机 辅助设 计 时常 常遇 到复 杂 曲面的边 界复 杂或 很 不规 则， 建蹦 Ｍａｔ Ｃ Ｍ ｅ 构 昆 氏曲面不 失 为构建 复杂 曲面 的好 方法 。 昆氏 曲面 的基本 概念 、 从 基本 框 架 出发 ， 分挖掘 构 ｉ 充 中构建 复杂 曲 面的技 巧 。 关键词 ： ａｔ Ｃ Ｍ； Ｍ ｓ ｒ Ａ 昆氏 曲面 ； ｅ 几何 建模
根据 五角 星零 件 的 图纸要 求 ，五角 星 的 外接 圆为 １０ ｍ， ０ｍ 高度 为 １ｍ ６ ｍ。 图一 ４１开 启 ｍ ｓ ｒ Ａ ９１ ． ａｔ Ｃ Ｍ ． 软件 ， 入界 面 ， 弹 ｆ ｅ 进 调 整 软 件 单 位 为 公 制 ，ｃｅｎ荧 幕 —— ｃ ｎ ｅ Ｓｒｅ ｏ— ｓ
越 人性 化 ， 现在 就 以 目前 比较 常 用 的 Ｍ ｓ ｒ ｎｒ ａｔ — ｅ ｅ 内接于假 想 圆” 。 Ｃ Ｍ ．软 件 为平 台来 谈 谈 五 角星 典 型 零 件 Ａ ９１ ４３ 使 用 命 令 Ｃｅｔ 绘 图 — — Ｐｉｌ ． ｒ ｅ ａ ０ｎ 昆 氏曲面的 几何建 模 。 点 —— Ｐｓｉ ｏｉｏ ｔｎ指 定 位 置 — —直 接 输 入 坐 标 ２ 昆氏 曲面 （ ， ，６ 绘制 一个 五角 星顶点 。 ００１） 昆氏 曲面是 由熔 接 ４个边 界 曲线生 成 的 ４ ｒ ｔ 图—— Ｌｎ ． Ｃ ｅ ｅ绘 ４ ａ ｉ ｅ直 线 —— Ｅ ｄ ｎ一 许多个 曲面 片组 成 的。有 两种 选取 串连 的方 ｐｉｔ两点 画线 ， 五边 形所 有对 角连 起来 ； ｏ ｓ ｎ 将 式用来 定义 曲 面的 曲面 片 ： 自动 串连方 式 和 ４ Ｍｏｉ ． ５ ｄ ｙ修 整 —— Ｂ ｅｋ 打 断 — — ２ ｆ ｒ ａ 手动 串连方 式 。 自动 串连 方式 用 ３ 条边 界 曲 ｐｅｅ 打 成两段 （ 对角 线条从 中问打 断 ）再 ｉ ｓ ｃ 将 ； 线 来定 义 曲面 片 ；这 ３ 边界 曲线 分别 是 两 选 择 Ｍ ｄ ｙ 整 — —Ｔｉ 条 ｏｉ 修 ｆ ｒ ｍ修 剪 延 伸 — — ２ 个 左上 角的 曲线 和一个 右下 角 的曲线 。 小 ｅｔｉ 两 个物 体 ； 后删 除掉 辅助 的五 边形 。 最 ｎｉ ｓ ｔ ｅ 最
图 １
的时候都是通过实体的方法来进行建模 ， 然
后 在用 实体模 型转 换 成 ｆ面 ，在 曲面 的模 型 ＃ Ｉ 上 再进行 刀路 编辑 同后 置处理 。 是 ， 些零 但 有 件 用实体 的方 法来 建模 步 骤很 繁琐 ，反 而 直 接 用 曲面建模 比较 方便 。
４建模 实例
１ ｓ ｒＡＭ 介绍 Ｍａｔ Ｃ ｅ
Ｍａｔ Ｃ Ｍ 是 美 国 Ｃ Ｃ ｏｗ ｒ ｓｒＡ ｅ Ｎ Ｓｆ ａｅ公 司 开 ｔ 发 的基 于 Ｐ 平 台 的 Ｃ ＤＣ Ｍ 软 件，广 泛 Ｃ Ａ ／Ａ 应 用 于机械 加 工 、模 具 制造 、汽 车工业 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 ， 实 现 了产 品从 几何 设 计 到 加工 制 造 的一 体 化 。