摘要：主要介绍Mastercam在模型制造数控加工技术中的应用， 并简要介绍了模型制造的必要性和分类、Mastercam软件的CAD\CAM功能、Mastercam编程方法和实践经验。

　　关键词：Mastercam模型CAD/CAM数控加工

　　1、模型简介

　　1.1模型制造的必要性

　　传统新品开发流程为:市场调研→概念设计→工业设计→结构设计→模具开发→小批生产→批量生产。在这个链条中，有三个环节容易出现问题：第一，调研的结果不一定是用户的真正需求。第二，工业设计师的设计不一定能够得到消费者的认可。第三，结构设计工程师对一些部件的运动干涉问题和装配问题考虑不周。

　　为克服以上弊端，研发人员采用“模型验证”法。即在完成设计后，利用ABS、亚克力、代木、铝等易切割材料进行NC，完全遵循设计师意图按照1:1比例制造全部零件，并对其进行抛光、喷漆、电镀等后处理，再将所有零件进行实地装配，这样代替新品的模型就诞生了。通过模型进行外观、结构和功能验证，进行模拟用户测试，真正了解市场需求，使新品更具市场竞争力。

　　1.2模型的分类

　　模型根据行业，可分为汽车、家电、建筑模型等;根据材料，可分为金属、塑料模型等;根据功能，又可分为外观模型和结构模型等。

　　1.3模型制造技术的发展

　　早期模型制造主要采用手工辅以简单机械，是不精确的。随着产品工业设计被越来越多的企业重视，工业设计的效果确认日益成为一个突出问题，要求精细化的模型制造技术快速发展，其中CAD/CAM系统的应用则是新型模型制造技术的核心内容和根本保障。

　　2、Mastercam软件

　　2.1软件介绍

　　Mastercam是美国CNC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM集成化软件，以其强大的加工功能闻名于世，广泛应用于模型模具制造、汽车、航空航天等领域。

　　2.2功能简介

　　2.2.1计算机辅助设计(CAD)功能

　　Mastercam具备CAD的主要功能如下:(1)2D图形构建;(2)3D图形构建;(3)高阶曲线构建;(4)曲面构建;(5)实体建模;(6)图形分析功能;(7)尺寸标注及注释;(8)动态旋转、平移、缩放;(9)图形渲染和阴影处理。

　　2.2.2计算机辅助制造(CAM)功能

　　Mastercam的CAM功能强大，拥有众多后处理程序，数控车床、铣床、线切割等均可使用其CAM系统进行高质量的数控加工。

　　以数控铣削为例，Mastercam除提供基本二维铣削功能，如钻孔工、外形铣削、挖槽加工等，还提供高效简洁的曲面铣削功能，如平行铣削、曲面投影工、曲面流线等曲面加工编程方法。

　　Mastercam为不同机床提供了后处理程序。计算机NCI数据文件根据机床不同操作系统，运行相应后处理程序，形成机床可识别加工代码(NC程序)。

　　Mastercam的Backplot功能可计算程序加工时间和进行刀轨模拟，通过模拟检查程序是否正确，及时发现错误及时修改，避免因程序错误造成工件报废等生产事故。

　　2.2.3良好的接口技术

　　Mastercam具有良好兼容性，提供多种文件格式接口，包括STEP、IGES、Parasolid等。可以方便的和AutoCAD、Pro-E、UG等软件进行数据转换。

　　3、Mastercam在模型数控加工技术中的应用

　　3.1简介编程方法

　　为提高数控编程的效率和质量，在建立产品加工模型时，应针对产品加工对象的特点采取有效措施。一般分为两种情况：第一种是按照产品的部位编程，多用于工序内容单一且干涉较少的场合，如结构零件的孔、凸台等特征加工。一般将线框造型和曲面造型相结合，只针对需要加工的部位进行设计。第二种就是对产品模型进行整体造型，多用于加工工序较多、干涉区域多、复杂曲面等。加工对象可能包括三维空间曲面及干涉面较多或是加工特征出现在不同的加工平面，这时一般将曲面造型和实体造型相结合，对产品进行整体造型，同时将干涉面、辅助面和刀轨限制区域等一次全部设计完成。

　　3.2两点编程技巧

　　(1)对空间曲面进行加工时，曲面造型应依据产品部位的构造特点进行。生成刀轨时适当对曲面进行放大以利于快速切削。采用边界和干涉面对刀轨进行限制可提高程序的加工质量。

　　(2)合理利用刀轨平移、旋转、镜像和拷贝等功能也可提高编程效率。当粗加工、半精加工的刀轨完成后，只需对其进行拷贝，再对刀具、加工步距及加工余量等参数修改，应用其更新(Regenerate)功能即可生成新的刀轨。

　　4、结语

　　在模型制造技术中，Mastercam强大的数控编程和加工功能得到了广泛推广和应用，配合应用其三维造型模块和实体模块，更突出显示其优越性，实现了从产品设计到生产制造的CAD\CAM集成一体化。

　　参考文献

　　[1]张灶法.mastercam X 实用教程.北京:清华大学出版社,2006.

　　[2]何满才.mastercam X 基础教程.北京:人民邮电出版社,2006.

　　[3]赵杰.机械CAD\CAM.大连:大连理工大学出版社,2004.

　　数控加工技术论文【1】

　　摘要：数控加工技术在机械制造业中广发应用了开来，因此在机械制造中提高数控加工技术的高效应用并引导其向自动化、高效化、数字化以及网络化的方向发展，是我们追求的目标。

　　关键词：数控加工技术应用

　　随着我国制造业的飞速发展，数控加工技术这种先进的加工技术在制造业行业中逐渐发展开来并得到了迅速推广。

　　因此，对数控加工技术进行合理改进，加速其发展,使其逐步走向自动化、快捷化、数字化及网络化，是目前我国制造业发展的一大趋势。

　　1、数控加工、数控编程的工作过程

　　数控加工技术分为机床加工技术和编程技术两钟：其中数控机床加工是数控加工技术的基础部分有着相当重要的作用，而对于零件加工进行编程则是数控加工的重要环节,对于零件编程的好坏也同样直接影响到了产品的质量好坏。

　　数控加工作的工作流程如下：在对数控零件进行加工时,要以零件加工图样中标注的标准为依据确定对该零件加工的过程、工艺参数数据以及走刀运动数据等,然后根据相关数据编制成数控加工的程序,将其传输给数控系统,在相关控制软件的支持下，经过计算与处理,发出相应的指令信号,使机床按预定的轨迹来进行加工零件。

　　数控加工程序,用数字代码来描述被加工零件的零件尺寸、工艺参数和工艺过程,将数字代码编制的程序输入数控机床的NC系统以控制机床的运动与辅助动作，最终完成对零件的加工过程。

　　把根据被加工零件的图纸以及技术工艺等信息,按照数控系统中规定指令以及规定的格式编制成加工程序文件的整个过程称之为零件数控加工程序的编制,我们也经常简称其为数控编程。

　　数控编程是数控加工的重要步骤。

　　通过正确的加工程序进行加工，不仅加工的工件合格率高，而且能使数控技术相关功能得到充分的利用，并使数控机床的运用更加合理高效、同时也降低了数控机床应用的危险系数。

　　使操作更安全。

　　数控加工的程序编制过程是相当繁琐、复杂、也是相当精细的。

　　一般来说,数控编程包括:对零件图样分析、对零件的数学处理、工艺处理进而编写程序单、输入数控程序及进行程序检验。

　　要想做好数控编程首先要根据所加工的零件的特点进行详尽的进行工艺分析;其次要合理的选择经济节能的加工方案，确定零件的加工路线、顺序以及装夹方式、刀具及切削参数等关键数据;充分利用数控机床所具备的各项指令功能,发挥其机床效能;并正确选择对刀、换刀点，尽量减少换刀次数。

　　2、数控编程的方法及CAD/CAM系统自动编程

　　数控加工程序的编制方式包括手工编程和自动编程两种。

　　手工编程是指整体数控编程的过程都是由人工来操作完成的。

　　比如对阶梯轴的车削加工的编程,由于其不需要冗长的坐标计算因此由相关的技术人员根据工序图纸标注的数据,直接编写数控加工程序。

　　但对其轮廓形状复杂的零件,尤其是空间复杂曲面零件,如手机的外壳、各种塑料模具、汽车外壳及零部件等，数值计算则非常复杂,任务量大，也因此容易出现计算错误，且一旦出现错误之后校对工作就变的相当难。

　　因此对于这种操作必须使用自动编程，使用CAD/CAM系统进行自动编程。

　　编程人员首先利用计算机辅助设计CAD或自动编程软件的零件造型功能,构造出零件的几何形状,再对零件图样进行分析,确定好加工方案,之后还需要利用软件的计算机CAM功能,完成工艺方案的制定，自动计算并生成刀位轨迹文件——零件的加工程序。

　　3、数控机床的特点及相关应用

　　数控机床不仅制作零件的精准度高，而且制作效率也是相当惊人的，他同时能适应部分零件的小批量生产，对于品种相对较为复杂的零件的加工也游刃有余,也正是因此数控机床技术在机械加工的领域当中迅速推广开来并得到了广泛的应用。

　　总结而言,数控机床的加工有点主要有以下几点：

　　(1)精准度高,质量较稳定。

　　数控机床是以数字形式形成相关指令来对零件进行加工的,因此一般情况下工作过程当中不需人为进行干涉,这也在一定程度上减少了误差。

　　除此之外,数控机床的机床结构以及其传动系统稳定性相对较高。

　　在工作工程中运用补偿技术,能使加工精度始终保持在高水平上。

　　提高了产品的合格率，稳定加工质量。

　　(2)适应力强。

　　数控机床的适应力是指其生产对象发生变化时其自身进行合理调整，跟进变化的能力。

　　在数控机床对零件进行加工时，如果操作人员,重新编制新的加工程序，在输入新的程序后就能马上实现对新的零件的加工;并且而整个过程不用对机械的硬件部分做任何改动,数控机床能够顺利的完成整个加工过程。

　　(3)生产效率高。

　　数控机床的零件加工一般为机动时间和辅助时间两个部分的时间和。

　　而数控机床主轴的转速和进给量的变化范围比普通机床大,因此数控机床在进行任意工序时都能选择最有利的切削用量。

　　(4)良好的经济效益。

　　在小批量生产的情况下,采用数控机床加工可以节省划线工时,减少机床的调整检验的时间,节约直接产生费用。

　　在大批量生产中，由于数控机床加工的精确度较为稳定,一定程度上减少了产品废品率,降低了生产成本，更使数控设备的经济效益显得尤为突出。

　　同时，利用控机床还能够一机多用,在一定程度上节省了投资者在场地建设当面的投资，减少了建厂面积。

　　伴随生产技术的应用及加工对象的复杂化、多样化，数控技术向着功能复合化、高速化、高精度化、体系开放化、驱动并联化、控制智能化、新型功能部件、高可靠性、加工过程绿色的方向发展。

　　航空航天、能源、汽车和医疗这四个重点领域四大产业的发展将对先进制造技术的应用和机床工业调整产生重大的影响，我国的数控技术还要求解决到产业结构的调整、关键功能部件的问题、可靠性问题、产业结构重组等等这些问题，缩小与国际水平间的距离。

　　参考文献

　　[1]张玉峰.浅谈我国数控机床的现状与发展趋势.贵州航天乌江机电设备有限责任公司,2010.

　　[2]刘爽.数控技术的发展与应用.辽宁石化职业技术学院,2010.

　　[3]黄琴.关于数控机床发展的几点思考[A].成都农业科技职业学院,2010.

　　数控加工仿真在数控教学中的应用【2】

　　摘 要：对于数控专业教学而言，其中最为重要地是实践操作训练环节，但是在进行传统教育的过程中，书面的教学模式并不能使得学生对技术有较好的掌握，特别是针对一些实际操作内容而言，该方面的教学内容更是少之又少。

　　随着21世纪科学技术以及计算机电子技术不断的发展以及变革，数控加工仿真程序也变得更加的真实以及完善，并且在进行实际教学运用的过程中，得到极为广泛的推广以及应用。

　　同时，使得实践课程的教学内容所取得的效果比传统教学而言更加的丰富以及全面。

　　针对数控加工仿真程序在数控专业教学过程中，特别是数控操作以及编程课程教学中实际的应用进行简单的分析以及研究。

　　关键词：数控教学 数控加工 仿真 操作编程

　　1 浅析数控加工仿真程序