1、 第第1章章Mastercam X4 软件概软件概 1.1 Mastercam简介 1.1.1 功能特点 Mastercam共包含五个模块：Design（设计模块），Mill（铣削模 块），Lathe（车削模块），Wire（线切割模块），Router（雕刻模 块）。Design模块用于被加工零件的造型设计，Mill模块主要用于生 成铣削加工刀具路径，Lathe模块主要用于生成车削加工刀具路径， Wire模块主要用于生成线切割加工刀具路径，Router模块主要用于生 成雕刻。本书对应用最广泛的Design 和Mill模块进行介绍。 Mastercam主要完成三个方面的工作: 1二维或三维造型 2
2、生成刀具路径 3生成数控程序，并模拟加工过程 1.1.2 工作环境 当用户启动Mastercam时，会出现如图1-1所示的工作环境界面。 图层是用户用来组织和管 理图形的一个重要工具， 用户可以将图素、尺寸标 注、刀具路径等放在不同 的图层里，这样在任何时 候都很容易地控制某图层 的可见性，从而方便地修 改该图层的图素，而不会 影响其它图层。在状态栏 中单击按钮，会弹出【层 别管理】对话框。 1.1.3 图层管理 1.1.4 选择方式 在对图形进行创建、编辑修改等操作时，首先要求选择图形对象。 Mastercam的自动高亮显示功能使得当鼠标掠过图素时，其显示改变， 从而使得图素的选择更加容易。
3、同时，Mastercam还提供了多种图素 的选择方法，不仅可以根据图素的位置进行选择（如单击、窗口选择 等方法），而且还能够对图素按照图层、颜色和线型等多种属性进行 快速选定。 1.1.5 串连 串连常被用于连接一连串相邻的图素，当执行修改、转换图形或生成 刀具路径选取图素时均会被使用到。串连有两种类型：开式串连和闭 式串连。开式串连是指起始点和终止点不重合，如直线，圆弧等；闭 式串连是指起始点和终止点重合，如矩形、圆等。 执行串接图形时，要注意图形的串接方向，尤其是规划刀具路径时更 为重要，因为它代表刀具切削的行走方向，也作为刀具补正偏移方向 的依据。在串连图素上，串连的方向用一个箭头标识，
4、且以串连起点 为基础。 1.1.6 构图平面及构图深度 构图平面是用户绘图的二维平面，即用户要在XY平面上绘 图，则构图平面必须是顶面或底面（亦即俯视或仰视）。 同样，要在YZ平面上绘图，则构图平面必须为左侧或右侧 （亦即左侧视或右侧视），要在ZX平面上绘图，则构图平 面必须设为前面或后面（亦即前视或后视）。默认的构图 平面为XY平面。 当然即使在某个平面上绘图，具体的位置也可能不同，虽 然三个二维图素都平行于XY平面，但其Z方向的值却不同。 在Mastercam中，为了区别平行于构图平面的不同面，采 用构图深度来区别。 1.2 系统配置系统配置 Mastercam系统的配置主要包括内存设置、
5、公差设置、文件参数设置、 传输参数设置和工具栏设置等内容，执行【设置】【系统配置】命令， 用户就可以根据需要对相应的选项进行设置。 1.2.1 公差设置 单击【系统配置】对话框中主题栏里 的【公差】选项，弹出对话框。公差 设置是指设定Mastercam在进行某些 具体操作时的精度，如设置曲线、曲 面的光滑程度等。精度越高，所产生 的文件也就越大。 1.2.2 颜色设置 单击【系统配置】对话框中主题栏里的【颜色】选项，弹出对话框， 大部分的颜色参数按系统默认设置即可，对于要设置绘图区背景颜色 时，可选取工作区背景颜色，然后在右侧的颜色选择区选择所喜好的 绘图区背景颜色。 1.2.3 串连设置 单
6、击【系统配置】对话框中主题栏里的【串连选项】选项，弹出对话 框，建议初学者使用默认选项。 1.2.4 着色设置 单击【系统配置】对话框中主题栏里的【着色】选项，弹出对话框， 在此对话框中可设置曲面和实体着色方面的参数。 1.2.5 刀具路径设置 单击【系统配置】对话框中主题栏里的【刀具路径】选项，弹出对话 框，在此对话框中可设置刀具路径方面的参数。 1.3 入门实例入门实例 1.3.1 产品设计 1.创建矩形。 2.变换视角。 3.挤出实体。 4.顶面各边倒圆角。 5.抽壳。 6.保存文件。 本节选取了一个如图的简单产品，来介绍Mastercam 软件中的产品设计到模具制造加工操作过程。 1.
7、3.2 模具设计 1.调入设计好的产品文件。 2.对产品比例缩放。 3.曲面层别设置。 4.使实体特征转换为曲面特征。 5.平移操作。 6.着色处理。 7.平移操作。 8.镜像操作。 9.清除颜色。 10.绘制矩形操作 。 11.创建修剪平面。 12.保存文件。 1.3.3 型腔刀具路径编程 1.加工工艺分析。 2.设置加工参数 。 3.等高外形精加工 。 4.底面挖槽精加工。 5.仿真加工。 6.保存文件。 第2章 二维图形绘制 2.1 点的绘制 点是几何图形的最基本图素。各种图形的定位基准往往是各种类型的 点，如直线的端点、圆或弧的圆心等。点和其他图素一样具有各种属 性，同样可以编辑它的属
8、性。Mastercam X4 MU2 软件提供了6种绘 制点的方式，要启动【绘点】功能，可执行【绘图】【绘点】命令， 也可以单击【草绘】工具栏中的 下拉按钮选择其中一个命令来选择绘 制点方式。 2.1.1 绘点 启动【绘点】功能后，单击【指定位置】命令，就能够在某一鼠标指 定位置绘制点 。 也可以直接在自动抓点中输入点的坐标，接着双击Ribbon工具栏中的 按钮，即可在所需位置绘出点。 用户还可以单击按钮，则坐标输入栏改变了输入方式，接着用户可按 照【21,35,0】或者【X21Y35Z0】格式直接输入要绘制点的坐标，然 后按Enter键，再单击按钮，所需的点将会显示在绘图区中。 2.1.2
9、动态绘点 动态绘点指的是沿已有的图素，如直线、圆弧、曲线、曲面等，通过 在其上移动的箭头来动态生成点，换句话说是，生成点是根据图素上 某一点的位置来确定的。 2.1.3 绘制曲线节点 曲线节点绘制是指绘制样条曲线的原始点或控制点，借助节点，可以 对参数曲线的外形进行修整。 2.1.4 绘制等分点 绘制等分点是指在几何图素上绘制几何图素的等分点。包括按等分点 数绘制等分点和按等分间距绘制等分点两种形式。 2.1.5 绘制端点 执行【绘图】【绘点】【端点】命令，系统自动选择绘图区内的 所有几何图形并在其端点处产生点。 2.1.6 绘制小圆心点 绘制小圆心点指的是绘制小于或等于指定半径的圆或弧的圆心
10、点。 2.2 线的绘制 Mastercam X4 MU2软件提供了6种直线的绘制方法，要启动线绘制功 能，可选择菜单栏中的【绘图】【任意线】命令，系统弹出子菜单 命令，其中的每一个命令均代表一种直线的绘制方法。也可以单击 【草绘】工具栏中的下拉按钮来选择直线的绘制方法。 2.2.1 绘制任意线 绘制任意线命令能够绘制水平线、垂直线、极坐标线、连续线或切线。 执行【绘图】【任意线】【绘制任意线】命令，系统启动绘制任 意线 命令。 2.2.2 绘制近距线 执行【绘图】【任意线】【绘制两图素间的近距线】命令，选择 两个已有的图素，将绘制出它们的最近连线。 2.2.3 绘制两直线夹角间的分角线 【绘制
11、两直线夹角间的分角线】命令用于绘制两条直线交点处引出的 角平分线。 2.2.4 绘制垂直正交线 【绘制垂直正交线】命令用于绘制与直线、圆弧或曲线相垂直的线。 2.2.5 绘制平行线 【绘制平行线】命令用于绘制与已有直线相平行的线段。 2.3 圆弧的绘制圆弧的绘制 圆弧也是几何图形的基本图素，掌握绘制圆弧的技巧，对快速完成几 何图形有关键性作用。Mastercam X4 MU2软件拥有7种绘制圆和弧 的方法。执行【绘图】【圆弧】命令，系统弹出子菜单，其中每一 个命令均代表一种方法。用户也可以通过单击【草绘】工具栏中的 【绘制圆弧】下拉按钮来选取绘制圆弧的方法。 2.3.1 三点画圆 【三点画圆】
12、指的是通过不在同一条直线上的三点绘制一个圆，它具 有3点绘圆、2点绘圆及绘制切圆三种方式。 2.3.2 圆心加点绘制圆 圆心加点绘制圆是利用确定圆心和圆上一点的方法绘制出圆。 2.3.3 极坐标圆弧 【极坐标圆弧】命令是指通过确定圆心、半径、起始和终止角度来绘 制一段弧。 2.3.4 极坐标画弧 极坐标画弧绘制命令是指通过确定圆弧起点或终点，并给出圆弧半径 或直径、起始和终止角度的方法来绘制一段弧。 2.3.5 两点画弧 【两点画弧】命令是通过确定圆弧的两个端点和半径的方式绘制圆弧。 2.3.6 三点画弧 【三点画弧】命令是指通过指定圆弧上的任意3个点来绘制一段弧。 2.3.7 切弧绘制 【切
13、弧】命令是指通过指定绘图区中已有的一图素与所绘制弧相切的 方法来绘制弧。 执行【绘图】 【矩形】命令，启动矩形绘制操作。 该方法有3种绘制矩形的方法，分别是： 1.在绘图区中直接选取一对矩形的对角点，则系统在绘图区中绘制出 所需矩形。可在坐标输入栏中输入坐标值指定点。 2.在绘图区中选取矩形对角线的一点，在【宽度】输入栏中输入矩形 的宽度值，在【高度】输入栏中输入矩形的长度值，再按Enter键， 则系统绘制出所需矩形。宽度值与高度值都可为负数，这样可以确定 矩形其它点相对于第一点的位置。 3.单击【设置基准点为中心点】按钮，系统提示【选取基准点位置】， 此基准点为矩形的中点，选定后，在【宽度】
14、输入栏中输入矩形的宽 度值，在【高度】输入栏中输入矩形的长度值，再按Enter键，则系 统绘制出所需矩形。 2.4 矩形的绘制矩形的绘制 2.5 变形矩形的绘制变形矩形的绘制 Mastercam X4 MU2系统不但提供了矩形的绘制功能，而且还提供 了4种变形矩形的绘制方法，提高了制图的效率。执行【绘图】 【矩形形状设置】命令，启动变形矩形绘制功能。 2.6 绘制多边形绘制多边形 执行【绘图】【画多边形】命令，启动画多边形绘制功能，系统 弹出【多边形选项】对话框，对话框中各选项功能如图。 2.7 绘制椭圆绘制椭圆 执行【绘图】【画椭圆】命令，启动椭圆图形的绘制功能，系统弹 出【椭圆曲面】对话框
15、，对话框中各选项功能如图。 2.8 绘制曲线绘制曲线 在Mastercam中，曲线是采用离散点的方式来生成的。选择不同的 绘制方法，对离散点的处理也不同。Mastercam采用了两种类型的 曲线参数式曲线和NURBS曲线。参数曲线是由二维和三维空间 曲线用一套系数定义的，NURBS曲线是由二维和三维空间曲线以节 点和控制点定义的，一般 NURBS 曲线比参数式曲线要光滑且易于 编辑。 2.8.1 手动画曲线 执行【绘图】【曲线】【手动画曲线】命令，即进入手动绘制 样条曲线状态。提示区提示【选取一点。按Enter键完成】，则在绘 图区定义样条曲线经过的点（ P0PN），按Enter键选点结束，完
16、 成样条曲线。 2.8.2 自动生成曲线 执行【绘图】【曲线】【自动生成曲线】命令，即进入自动绘 制样条曲线状态。 2.8.3 转成单一曲线 执行【绘图】【曲线】【转成单一曲线】命令，即进入转成曲 线状态。 2.8.4 熔接曲线 该命令可以在两个对象（ 直线、连续线、圆弧、曲线）上给定的正 切点处绘制一条样条线。 2.9 绘制螺旋线（间距） 在Mastecam X4 MU2 系统中， 螺旋线的绘制常配合曲面 （Surface）绘制中的扫描面或 实体中的扫描体命令来绘制螺 旋线。执行【绘图】【绘制 螺旋线（间距）】命令，启动 螺旋线（间距）的绘制。 启动螺旋线（间距）绘制命令 后，系统弹出【螺旋
17、形】对话 框，对话框中各选项的含义如 图。 在Mastecam X4 MU2 系统中，螺旋线（锥度）的绘制常配合曲面 （Surface）绘制中的扫描面或实体中的扫描实体命令来绘制螺纹和标 准等距弹簧。执行【绘图】【绘制螺旋线（锥度）】命令，进入绘制 螺旋线操作。 启动螺旋线绘制命令后，系统弹出了【螺旋形】对话框，各参数选项的 含义如图。 2.10 绘制螺旋线（锥度） Mastercam还提供了一些特殊的图形，它们分别是门形图4形、阶 梯形图形和退刀槽，下面将介绍它们的操作方法。 2.11.1 门形图形的绘制 执行【绘图】【画门状图形】命令，系统将弹出【画门状图形】 对话框，该对话框用于指定门形
18、的参数，各参数的意义如图。 2.11 其他图形的绘制 2.11.2 阶梯形图形的绘制 执行【绘图】【画楼梯状图形】命令，系统将弹出【画楼梯状图形】 对话框。 2.11.3 退刀槽的绘制 退刀槽在机械车削加工中经常用到的一种工艺设计，Mastercam X4 MU2系统为此提供了方便的操作，令用户快速的完成这类设计。执 行【绘图】【G创建释放槽】命令，系统将会弹出【标准环切凹 槽参数】对话框。 系统提供了4种类型的退刀槽设计，基本上涵盖了车削加工中用的退 刀槽类型，每种类型又根据具体尺寸的不同，提供了相应的退刀槽 尺寸。 【标准环切凹槽参数】对话框中各项参数的含义如图。 机械零件边、棱经常需要倒
19、成圆角，因此倒圆角功能在绘图中是很重 要的。执行【绘图】【倒圆角】命令，进入倒圆角操作。系统提供 了两个倒圆角选项，一个是用来绘制单个圆角的命令，一个是绘制串 连圆角的命令。 2.12.1 倒圆角 执行【绘图】【倒圆角】【倒圆角】命令，系统弹出倒圆角的 Ribbon工具栏。 2.12.2 绘制串连圆角 绘制串连倒圆角命令能将选择的串连几何图形的所有锐角一次性倒圆 角。 2.12 倒圆角 2.13 倒角倒角 执行【绘图】【倒角】命令，进入倒角操作。系统提供了两个倒角 选项，一个是用来绘制单个倒角的命令，一个是绘制串连倒角的命令。 2.13.1 绘制倒角 执行【绘图】【倒角】【倒角】命令，系统弹出
20、倒角的Ribbon工 具栏。 2.13.2 绘制串连倒角 绘制串连倒角命令能将选择的串连几何图形的所有锐角一次性倒角。 2.14 绘制边界盒绘制边界盒 边界盒的绘制常用于加工操作，用户可以用边界盒命令得到工件加工 时所需材料的最小尺寸值，便于加工时的工件设定和装夹定位。由此 命令创建的零件边界盒，其大小由图形的尺寸加扩展距离的值决定。 执行【绘图】【画边界盒】命令，进入边界盒绘制操作，系统弹出 【边界盒选项】对话框。【边界盒选项】对话框内参数的设置分为四 个部分，以下是各部分的分述。 第一部分为图素的选取。 第二部分为边界盒的构成图素。 第三部分为边界盒的形状。 第四部分为边界盒的延伸量。 在
21、 Mastercam中，绘制文字命令创建的文字与图形标注创建的文字不 同，前者创建的文字是由直线、圆弧等组合而成的组合对象，可直接 应用于生成刀具路径；而后者创建的文字是单一的几何对象，不能直 接应用于生成刀具路径，只有经转换处理后才能应用于生成刀具路径。 绘制文字功能主要用于工件表面文字雕刻。 执行【绘图】【绘制文字】命令，便可调用绘制文字命令。 2.15.1 绘制文字参数设置 绘制文字对话框要设置字型（Font），参数，并输入具体要绘制的文 字。 1.字型（Font）：单击字体栏中的下拉式列表栏，可选择不同的文字 字体，系统可供使用的有Drafting，MCX，真实字型三类字型。选择 真实
22、字型，单击【真实字型】按钮，弹出【字体】对话框，用户可选 择更多的设置。 2.参数：参数栏内要设置的参数有文字高度、字间距、圆弧半径。 2.15 绘制文字绘制文字 3.文字对齐方式：排列方式又分为水平排列、垂直排列、圆弧顶部排 列、圆弧底部排列；弧形排列时的圆弧半径，若选择Drafting e字型， 则【尺寸标注整体设置】按钮被激活，用户打开此对话框，设置更多 相关参数。 4.文字内容：在空白栏中输入要绘制的单行文字串。 2.16 综合实例综合实例-轴承座轴承座 如图是一个轴承座的平面 图。此轴承座的表达需要 三个视图，分别是主视图、 俯视图、左剖视图。 绘制前，先要对三个视图进行良好的布局，
23、因此首先要确定几条中心 线。 主视图上绘制一条从点（0，54，0）到（0，-64，0）的中心线，另 一条中心线是（-50，0，0）到（50，0，0）。 俯视图的中心线交点定在（0，-122，0）处，则两个试图的距离就为 15。水平中线的起点和终点坐标分别为（-74，-122，0）和（74，- 122，0），垂直中线的起点和终点坐标分别为（0，-65，0）和（0， -179，0）。 左剖视图两条中心线定位，一条是中心孔轴线，它和主视图中的中线 位于同一高度。另一中心线的确定要考虑到它和主视图的间距为15， 因此，它们的交点因定在坐标（136，0，0）处。中心孔轴线的起点 和终点坐标分别为（79，
24、0，0）和（193，0，0），垂直中线的起点 和终点坐标分别为（136，54，0）和（136，-64，0）。 1.创建3个图层。 2.绘制中心线。 3.对编辑图层进行设置。 4.绘制轴承孔。 5.绘制轴承座顶部外形。 6.绘制轴承座外形。 7.镜像轴承座外形。 8.绘制轴承座上的螺纹孔。 9.旋转复制出其它螺纹孔。 10.绘制矩形。 11.根据轴承座主视图，绘制投影到俯视图上的边线。 12.修剪线段。 13.绘制轴承座开裆边线。 14.绘制轴承座固定孔的中线。 15.以水平中心线与固定孔中心线的交点为圆心，绘制两个直径为9的 圆。 16.绘制销钉孔。 17.绘制俯视图中的轴承孔。 18.执行【
25、绘图】【任意线】【绘制任意线】命令，分别以图2- 92所示的A、B二交点为端点绘制虚线。 19.镜像轴承孔。 20.接下来开始绘制左剖视图。 21.根据三视图原理将轴承孔投影到左剖视图上。 22.镜像出轴承座的另一半。 23.投影轴承座螺纹孔。 24.保存文件。 第3章 二维图形编辑和标注 3.1 图形的编辑图形的编辑 使用编辑工具可以对所绘制的二维图形做进一步加工，并且提高绘图效 率，确保设计结果准确完整。Mastercam X4 MU2系统的二维图形编辑 命令集中在【编辑】与【转换】两菜单中。 3.1.1 编辑菜单中的编辑命令 编辑菜单中主要包含了图形的选择、修剪/打断/延伸几何图形、连接
26、几 何图形、修改曲线控制点、转换NURBS曲线、曲线变弧、设置曲面法 向方向、修改曲面法向、删除几何图形等功能。 3.1.2 转换中的编辑命令 编辑图形除了用编辑菜单中的命令外，转换菜单中的功能主要对图形进 行平移、镜像、偏置、缩放、阵列、投影等操作，这些功能主要是用来 改变几何对象的位置、方向和大小尺寸等，这些命令对三维操作同样有 效。 图形标注是绘图设计工作中的一项重要任务，主要包括标注各类尺 寸标注、注释文字和剖面线等方面。由于Mastercam系统的最终目 的是为了生成加工用的NC程序，所以本书仅是简单介绍这方面的功 能。 3.2.1 尺寸标注 一个完整的尺寸标注由一条尺寸线、2条尺寸
27、界线、标注文本和两个 尺寸箭头4个部分组成，如图3-29所示。Mastercam系统把尺寸线分 成了两部分，按标注时先选择的一边作为第一尺寸线。另一边为第 二尺寸线。它们的大小、位置、方向、性、显示情况都可以通过菜 单工具来设定。 下面介绍其它的几种标注方法： 1基准标注 。 基准标注命令是以已有的线性标注（水平、垂直或平行标注）为基 准对一系列点进行线性标注，标注的特点是各尺寸为并联形式。 2点位标注 点位标注用来标注图素上某个位置的坐标值。 3相切标注 相切标注命令用来标注出圆弧与点、直线或圆弧等分点间水平或垂 直方向的距离。 3.2 二维图形的标注 3.2.2 图形标注 1图形注释 执行
28、【绘图】【尺寸标注】【注解文字】命令，系统弹出【注解文 字】对话框，用户在此对话框中加入文字及设置参数。完成后，在图形 指定位置加上注解。 2延伸线 延伸线指的是在图素和相应注释文字之间的一条直线。执行【绘图】 【尺寸标注】【延伸线】命令，系统提示【指定第一个端点】，则在 绘图区选择一点，接着系统提示【指定第二个端点】，则在绘图区选择 第二个点，引出线就绘制出来了，当然第一点的选择要靠近说明的图素， 第二点靠近文本。 3引导线 引导线与延伸线相比而言，差别在于它带箭头，且是折线，它也是连接 图素与相应注释文字之间的一种图形。执行【绘图】【尺寸标注】 【引导线】命令，系统提示【指定引导线箭头位置
29、】，则在需要注释的 图素上放置箭头，接着系统提示【指定引导线尾部位置1】，指定后， 系统再次提示【指定引导线尾部位置2】，按【Esc】键退出，则在绘图 区中指定引导线尾部的第二个端点，系统继续会提示确定尾部的其它各 点，完成后按【Esc】键退出引导线绘制操作。 3.2.3 图案填充 在机械工程图中，图案填充用于表达一个剖切的区域，而且不同的图 案填充表达不同的零部件或者材料。Mastercam系统提供了图案填充 的功能。 3.3 综合实例综合实例-轴承座轴承座 本例在上一章的 基础上进行图案 填充和尺寸标注， 如图所示。 1.绘制剖面线准备工作。由于Mastercam只能对首尾相接的封闭空间进
30、 行填充。此时需将绘制剖面线的空间提取出来，因此需要删去部分线。 执行【编辑】【修剪/打断】【修剪/打断/延伸】命令，在Ribbon工 具条中单击【分割物体】按钮，接着选取需要删去的线。注意光标放到 的位置即是要删除的一段。 2.绘制剖面线。 3.接下来，把步骤1中删除的图素利用绘图命令全部补齐。 4.根据三视图原理，把各视图中缺少的线补齐，添全所有的中心线，完 成整个轴承座的绘制。 5.标注尺寸。 6.完成轴承座的绘制， 保存文件。 第4章 三维实体的创建与编辑 4.1 实体绘图概述 4.1.1 三维形体的表示 在计算机中形体常用的表示方法有：线框模型、表面模型和实体模型。 4.1.2 构图
31、平面和工作深度 构图平面是一个可在三维空间任何位置定义的平面，用户在它上面绘制 几何图形，也就是说，绘制几何图形时总是在构图平面上进行操作的。 在环境下，所有几何图形都绘制在单个平面上，通常，系统默认的 Top平面能满足2D工作的需要。在3D环境中工作时，用户可以使用7种 最常用的构图面（俯视构图面、前视构图面、侧视构图面、按实体面定 面、按图形定面，指定视角及绘图面等于屏幕视角）。 4.1.3 Mastercam的实体造型 三维实体造型是目前大多数CAD/CAM集成软件具有的一种基本功能， Mastercam自7.0版本增加实体设计功能以来，目前已经发展成为一套 完整成熟的造型技术。它采用P
32、arasolid为几何造型核心，可以在熟悉 的环境下非常方便直观地快速创建实体模型。它具有以下几个主要特 色： 1通过参数快捷地创建各种基本实体。 2利用拉伸、旋转、扫掠、举升等命令创建形状比较复杂的实体。 3强大的倒圆、倒角、修剪、抽壳、布尔运算等实体编辑功能。 4可以计算表面积、体积以及重量等几何属性。 5实体管理器使得实体创建、编辑等更加高效。 6提供了与当前其它流行的造型软件的无缝接口。 4.1.4 实体管理器 实体管理器供用户观察并编辑实体的操作记录。它以阶层结构方式依 产生顺序列出每个实体的操作记录，在实体管理器中，一个实体由一 个或一个以上的操作组成，且每个操作分别有自己的参数和
33、图形记录。 4.2 三维实体的创建 Mastercam自7.0版开始加入了实体绘图功能，它以Parasolid为几何 造型核心。Mastercam既可以利用参数创建一些具有规则的、固定形 状的三维基本实体，包括圆柱体、圆锥体、长方体、球体和圆环体等。 也可以利用挤出、旋转、扫描、举升等创建功能再结合倒圆、倒角、 抽壳、修剪、布尔运算等编辑功能创建复杂的实体。由于基本实体的 创建与三维基本曲面的创建大同小异，所以本节不再介绍，读者可以 参考三维基本曲面创建的相关内容。 4.2.1 挤出实体 挤出实体功能可以将空间中共平面的2D串连外形截面沿着一直线方向 拉伸为一个或多个实体或对已经存在的实体做切
34、割（除料）或增加 （填料）操作。 4.2.2 旋转实体 实体旋转功能可以将串连外形截面绕某一旋转轴并依照输入的起始角 度和终止角度旋转成一个或多个新实体或对已经存在的实体做切割 （除料）或增加（填料）操作。 4.2.3 扫描实体 扫描实体功能可以将封闭且共平面的串连外形沿着某一路径扫描以创 建一个或一个以上的新实体或对已经存在的实体做切割（除料）或增 加（填料）操作，断面和路径之间的角度从头到尾会被保持着。 4.2.4 举升实体 举升实体功能可以以几个作为断面的封闭外形来创建一个新的实体， 或对已经存在实体做增加或切割操作。系统依选择串连外形的顺序以 平滑或是线性（直纹）方式将外形之间熔接而创
35、建实体，如图4-23所 示。要成功创建一个举升实体，选择串连外形必须符合以下原则： 1每一串连外形中的图素必须是共平面，串连外形之间不必共平面。 2每一串连外形必须形成一封闭式边界。 3所有串连外形的串连方向必须相同。 4在举升实体操作中，一串连外形不能被选择二次或二次以上。 5串连外形不能自我相交。 6串连外形如有不平顺的转角，必须设定（图素对应），以使每一 串连外形的转角能相对应，后续处理倒角等编辑操作才能顺利执行。 4.2.5 圆柱体 单击【画圆柱体】按钮，系统弹出【圆柱体】对话框，对该菜单的选 项进行设置。可完成圆柱体的创建。 4.2.6 圆锥体 单击【画圆锥体】按钮，系统弹出【圆锥体
36、】对话框，对该对话框进 行定义。可完成圆柱体的创建。 4.2.7 立方体 单击【画立方体】按钮，系统弹出【立方体】对话框，对该对话框进 行定义，可完成立方体的创建。 4.2.8 球体 单击【画球体】按钮，系统弹出【球体】对话框，对该对话框进行定 义，可完成球体的创建。 4.2.9 圆环体 单击【画圆环体】按钮，系统弹出【圆环体】对话框，对该对话框进 行定义，可完成圆环体的创建。 4.3 实体的编辑 实体的编辑是指在创建实体的基础上，修改三维实体模型，它包括实 体倒圆角、实体倒角、实体修剪以及实体间的布尔运算等操作。 4.3.1 实体倒圆角 1实体倒圆角 实体倒圆角是在实体的两个相邻的边界之间生
37、成圆滑的过渡。 Mastercam可以用固定的半径和变化的半径两种形式对实体边界进行 倒圆角。 2面倒圆角 面倒圆角是在两组面集之间生成圆滑的过渡。 4.3.2 实体倒角 实体倒角也是在实体的两个相邻的边界之间生过渡，所不同的是，倒 角过渡形式是直线过渡而不是圆滑过渡。Mastercam提供了三种倒角 的方法： 1单个距离倒角。 2不同距离倒角。 3距离/角度倒角。 4.3.3 实体抽壳 实体抽壳可以将实体内部挖空。如果选择实体上的一个或多个面则将 选择的面作为实体造型的开口，而没有被选择为开口的其它面则以指 定值产生厚度；如果选择整个实体，则系统则将实体内部挖空，不会 产生开口。 4.3.4
38、 实体修剪 实体修剪就是使用平面、曲面或薄壁实体对实体进行切割，从而将实 体一分为二。既可以保留切割实体的一部分，也可以两部分都保留。 4.3.5 薄片加厚 薄片是没有厚度的实体，该功能可以将薄片赋予一定的厚度。 4.3.6 去除实体面 去除实体面功能可以将实体或薄片上的其中一个面删除。被删除实体 面的实体会转换为薄片，该功能常用于将有问题或需要设计变更的面 删除。 4.3.7 牵引实体面 此命令与拔模操作相类似，即将实体的某个面绕旋转轴旋转指定的角 度。旋转轴可能是牵引面与表面(或平面)的交线，也可能是制定的边 界。实体表面倾斜后，有利于实体脱模。 4.3.8 布尔操作 布尔运算是利用两个或
39、多个已有实体通过求和、求差和求交运算组合 成新的实体并删除原有实体。 相关布尔操作主要包括 3 项：结合（求和运算）、切割（求差运算）、 交集（求交运算）。布尔和运算是将工具实体的材料加入到目标实体 中构建一个新实体；布尔差运算是在目标实体中减去与各工具实体公 共部分的材料后构建一个新实体；布尔交运算是将目标实体与各工具 实体的公共部分组合成新实体。 4.3.9 实体管理器 位于Mastercam软件窗口左侧，有一个刀具路径管理器和实体操作管 理器。实体管理器将实体模型的创建过程按顺序记录下来，可以对实 体的相关参数进行修改，并对创建的顺序进行重新的排列。 4.4 综合实例-轴承盖 创建如图的
40、轴承盖。 1.创建矩形。 2.挤出实体。 3.着色面。 4.设置第2层为编辑层。 5.创建圆柱体。 6.创建另一小圆柱体。 7.合并实体。 8.切割实体。 9.修剪实体，利用平面修剪下半边圆柱。 10.重新计算实体。 11.绘制螺栓孔。 12.切割实体。 13.倒圆角。 14.倒斜角。 15.制作顶部的凸台。 16.修剪在轴承孔内部的凸台。 17.合并实体。 18.创建凸台圆孔。 19.创建凸台螺纹孔。 20.完成，保存文件。 第5章 曲面、曲线的创建与编辑 5.1 基本曲面的创建 所谓曲面是以数学方程式来表达物体的形状，通常一个曲面包含有 许多的断面（sections）和缀面（patches
41、），将它们熔接在一起即 可形成完整曲面。因为现代计算机计算能力的迅速增加以及新曲面 模型技术的应用开发，现在已经能够精确完整地描述复杂工件的外 形；另外，也可以看到较复杂的工件外形是由多个曲面相互结合而 构成，这样的曲面模型一般称为【复合曲面】。 目前，可以用数学方程式计算得到的常用曲面有： 1昆氏曲面。 2Bezier曲面。 3B-spline曲面。 4NURBS曲面。 5.1.1 圆柱曲面的创建 执行【绘图】【基本曲面/实体】【C画圆柱体】命令，或单击 【草绘】工具栏中的按钮，系统弹出【圆柱体】对话框，设置相应 的参数后，单击该对话框中的按钮或按钮，即可在绘图区创建圆柱 曲面。 5.1.2
42、 圆锥曲面的创建 执行【绘图】【基本曲面/实体】【O画圆锥体】命令，或单击 【草绘】工具栏中的按钮，系统弹出【圆锥体】对话框，设置相应 的参数后，单击该对话框中的按钮或按钮按钮，即可在绘图区创建 圆锥曲面。 5.1.3 立方体曲面的创建 执行【绘图】【基本曲面/实体】【B画立方体】命令，或单击 【草绘】工具栏中的按钮，系统会弹出【立方体】对话框，设置相 应的参数后，单击该对话框中的按钮或按钮，即可在绘图区创建长 方体曲面。 5.1.4 球面的创建 执行【绘图】【基本曲面/实体】【S画球体】命令，或单击 【草绘】工具栏中的按钮，系统会弹出【球体】对话框，设置相应 的参数后，单击该对话框中的按钮或
43、按钮，即可在绘图区创建球面。 5.1.5 圆环面的创建 执行【绘图】【基本曲面/实体】【T画圆环体】命令，或单击 【草绘】工具栏中的按钮，系统弹出【圆环体】对话框，设置相应的 参数后，单击该对话框中的按钮或按钮，即可在绘图区创建圆环曲面。 5.2 高级曲面的创建 Mastercam不仅提供了创建基本曲面的功能，而且还允许由基本图素构成的一个 封闭或开放的二维实体通过拉伸、旋转、举升等命令而创建复杂曲面。 5.2.1 创建直纹/举升曲面 用户可以将多个截面按照一定的算法顺序连接起来形成曲面。若每个截形之间用 曲线相连，则称为举升曲面；若每个截形之间用直线相连，则称为直纹曲面。 5.2.2 创建旋
44、转曲面 创建旋转曲面是将外形曲线沿着一条旋转轴旋转而产生的曲面，外形曲线的构成 图素可以是直线、圆弧等图素串连而成的。在创建该类曲面时，必须保证在生成 曲面之前首先分别绘制出母线和轴线。 5.2.3 创建补正曲面 补正曲面是指将选定的曲面沿着其法线方向移动一定距离。与平面图 形的偏置一样，补正曲面命令在移动曲面的同时，也可以复制曲面。 5.2.4 创建扫描曲面 扫描曲面是指用一条截面线沿着轨迹移动所产生的曲面。截面和线框 既可以是封闭的，也可以是开式的。 按照截形和轨迹的数量，扫掠操作可以分为两种情形，第一种是轨迹 线为一条，而截形为一条或多条，系统会自动进行平滑的过渡处理； 另一种是截形为一
45、条，而轨迹线为一条或两条。 5.2.5 创建网状曲面 网状曲面是指直接利用封闭的图素生成的曲面。构成网状曲面的图素 可以是点、线、曲线或者是截面外形。由多个单位网状曲面按行列式 排列可以组成多单位的高级网状曲面。 构建网状曲面有两种方式，它 们是根据选取串连的方式划分的：自动串连方式和手动串连方式。对 于大多数情况下，需要使用手动方式来构建网状曲面。 5.2.6 创建围篱曲面 围篱曲面是通过曲面上的某一条曲线，生成与原曲面垂直或呈给定角 度的直纹面。 5.2.7 创建牵引曲面 牵引曲面是指将一串连的图素沿着指定方向拉出牵引曲面。该命令常 用于构建截面形状一致或带拔模斜角的模型。 5.2.8 创
46、建挤出曲面 挤出曲面与牵引曲面类似，它也是将一个截形沿着指定方向移动而形 成曲面，不同的是拉伸曲面增加了前后两个封闭平面。 5.3 曲面的编辑 Mastercam提供强大的曲面创建功能同时，同时提供了灵活多样的曲面编辑 功能，用户可以利用这些功能非常方便地完成曲面的编辑工作。 5.3.1 曲面倒圆 曲面倒圆就是在两组曲面之间产生平滑的圆弧过渡结构，从而将比较尖锐的 交线变得园滑平顺。曲面圆角包括3种操作，分别为在曲面与曲面、曲面与曲 线以及曲面与平面之间倒圆。 5.3.2 曲面修剪 曲面修剪可以将所指定的曲面沿着选定边界进行修剪操作，从而生成 新的曲面，这个边界可以是曲面、曲线或平面。 通常原
47、始曲面被修整成两个部分，用户可以选择其中一个，作为修整 后的新曲面。用户还可以保留、隐藏或删除原始曲面。 5.3.3 曲面延伸 曲面延伸就是将选定的曲面延伸指定的长度，或延伸到指定的曲面。 5.3.4 填补内孔 此命令可以在曲面的孔洞处创建一个新的曲面。 5.3.5 移除边界 移除边界是指将曲面的边界曲线移除，它和填补内孔有点类似，只是 填补的洞孔是以选取的边缘为边界的新建曲面，修剪曲面仍存在洞孔 的边界；而移除边界则没有产生新的曲面。 5.3.6 分割曲面 分割曲面是指将曲面在指定的位置分割开，从而将曲面一分为二。 5.3.7 平面修剪 平面修剪实际就是以位于同一构图平面的封闭曲线为边界，生
48、成带边 界的平面。这项命令可以用矩形或任何具有封闭边界的平面形状，快 速生成平坦的曲面。 5.3.8 曲面熔接 曲面熔接是指将两个或三个曲面通过一定的方式连接起来。 Mastercam提供了3种熔接方式：两曲面熔接、三曲面熔接、圆角三 曲面熔接。 1两曲面熔接 两曲面熔接是指在两个曲面之间产生与两曲面相切的平滑曲面。 2三曲面熔接 三曲面熔接是指在三个曲面之间产生与三曲面相切的平滑曲面。三曲 面熔接与两曲面熔接的区别在于曲面个数的不同。三曲面熔接的结果 是得到一个与三曲面都相切的新曲面。其操作与两曲面熔接类似。 3圆角三曲面熔接 圆角三曲面熔接是生成一个或者多个与被选的三个相交倒角曲面相切 的新曲面。该项命令类似于三曲面熔接操作，但圆角曲面熔接能够自 动计算出熔接曲面与倒角曲面的相切位置，这一点与三曲面熔接不同。 Mastercam系统提供了曲面与实体造型相互转换的功能，使用实体造型方法 创建的实体模型可以转换为曲面，同时，也可以将编辑好的曲面转换为实体 模型。由实体生成曲面，实际上就是提取实体的表面。 5.4.1 由实体生成曲面 执行【绘图】【曲面】【
