用MasterCAM加工凸模零件的工艺分析

56 基于Master CAM X6凸轮轴凸轮轮廓加工优化和文云（昆明工业职业技术学院云南安宁650302）摘要使用Master CAM X6绘制凸轮轴凸轮非圆曲面轮廓，利用其自动编程和后置处理功能，在配置GSK980TDa 系统数控车上实现凸轮的半精加工，以替代传统的仿形粗磨，优化加工工艺。

实践证明，通过凸轮轴凸轮加工工艺的优化，提高编程效率和凸轮轮廓的加工精度，降低了凸轮轴加工成本，减轻了操作者的劳动强度。

关键词凸轮加工Master CAM X6 自动编程变量运算凸轮轴是发动机的配气元件，控制着发动机各气缸的配气顺序和配气量，凸轮轴凸轮轮廓的形状和精度直接影响到发动机的性能，凸轮轴轮廓的加工是整个工艺重点和难点。

凸轮轴凸轮的传统加工工艺为：凸轮粗加工（车、铣）→凸轮半精加工（仿形磨削）→热处理→精磨。

传统工艺中，凸轮仿形粗磨大多采用M8325或M8312凸轮轴磨床进行仿形磨削，其缺点是加工设备自动化程度低，仿形磨削凸轮轴凸轮转换完全靠手工操作，操作者劳动强度大，凸轮个数多容易造成靠模错位而产生废品；粗磨工序使用的砂轮价格昂贵，其费用占到整个凸轮轴刀具成本的25～30％。

为改善工作条件和降低刀具成本，本文对凸轮的数控车削进行了研究和实践，用Master CAM软件对非圆曲面自动编程，在配置GSK980TDa 系统的CK6136数控车上实现凸轮轮廓半精加工，替代传统的凸轮仿形磨削，优化凸轮轴凸轮的加工工艺。

1 凸轮传统加工和数控加工比较凸轮轴凸轮轮廓是按照发动机性能要求而设计，为了精确地控制配气系统，凸轮轮廓有严格的升程，如图1所示。

进排气凸轮轮廓为非圆曲线，半精加工的质量直接影响到后续工序的加工效率和质量，是凸轮轴凸轮加工中的关键工序之一。

凸轮轴凸轮半精加工简图，如图示2所示。

比较仿形加工和数控自动编程加工的特点：（1）仿形粗磨的特点是：仿形加工多数采用凸轮轴专用磨床，用靠模来仿形加工凸轮，原理如图3所示。

基于Mastercam的凸形曲面数控加工技术研究的开
题报告
一、选题背景：
数控加工是制造业生产技术发展的一项重要成果，在现代工业中具
有不可替代的地位。

而凸形曲面是在汽车、航空航天、模具制造、建筑
等领域中广泛应用的关键零部件。

因此，研究如何实现准确、高效、稳
定的凸形曲面数控加工技术，具有重要的理论意义和实际应用价值。

二、研究内容和目标：
本文将基于Mastercam软件，以凸形曲面数控加工技术为研究对象，研究其加工过程中的工艺参数，探究如何更好地提高加工效率、降低加
工成本、提高加工精度和质量。

具体包括：
1、选择合适的机床和刀具，根据凸形曲面的形状、尺寸和材料特性设计合理的加工路径；
2、研究加工过程中的切削力、温度和振动等因素对加工质量的影响，以及如何优化加工参数；
3、探究如何避免加工过程中的误差和变形，提高加工精度和质量；
4、研究加工过程中的刀具磨损和寿命问题，以及如何进行有效的维护和管理。

三、研究方法和技术路线：
1、收集凸形曲面数控加工相关的文献和资料；
2、运用Mastercam软件进行凸形曲面的数控加工实验；
3、通过实验结果分析，总结加工过程中的影响因素和优化策略。

四、研究意义：
本文的研究成果将为凸形曲面数控加工技术的发展提供借鉴和参考，为相关领域的制造企业提供更高效、更精确、更稳定的加工解决方案，
推动制造业向“智能制造”、数字化和网络化方向发展。

同时，也将拓
展Mastercam软件在加工领域的应用范围，促进该软件的进一步发展和
推广。

基于MasterCAM的鼠标凸模数控编程摘要：以鼠标加工为实例，介绍了MasterCAM 9.0软件造型、编程的基本思路和步骤，重点介绍其加工工艺和加工参数等关键问题。

运用该软件，可避免繁琐的手工编程，提高加工效率，保证零件的加工精度，实现高效优质的数控加工。

关键词：MasterCAM 数控编程加工工艺加工参数0 引言MasterCAM是典型的CAD/CAM软件，它将CAD造型和CAM数控编程集成于一个系统环境中，分步完成零件的几何造型、刀具路径生成、加工模拟仿真、数控加工程序生成和数控传输，最终完成零件的数控机床加工。

其工作流程为：绘制或转入图形—零件加工工艺分析—选择合适的加工方式—编排加工工艺与选择切削用量—生成刀具路径（NCI文件）—刀具路径模拟—生成NC程序—传给CNC机床进行加工。

下面以鼠标凸模加工为例说明如何利用MasterCAM进行数控编程加工。

1 鼠标凸模曲面造型鼠标凸模的曲面造型主要使用牵引曲面、直纹曲面和扫描曲面。

先画出鼠标凸模的线框造型，在此基础上利用牵引曲面生成鼠标四周曲面，利用扫面曲面生成鼠标顶面，再对鼠标顶面与四周曲面进行倒圆角、修剪。

然后利用直纹曲面和修剪曲面的方法生成鼠标的凸模底座。

自此完成鼠标凸模造型。

2 鼠标凸模数控编程加工完成鼠标凸模曲面造型并不是本文的最终目的，还需对其进行编程加工。

2.1 工艺分析2.1.1 采用Ф16mm的平头刀进行二维铣轮廓粗加工，切除出四周曲面的轮廓，留有0.5 mm的加工余量。

不改变刀具，采用曲面等高粗加工方式去除鼠标顶面多余材料，留有0.5 mm的加工余量。

2.1.2 采用Ф10R5mm的球头刀进行曲面平行半精加工，去除鼠标顶面粗加工留下的部分切削余量，并再次留0.2mm的余量。

2.1.3 采用Ф16mm的新平头刀进行二维铣轮廓精加工，去除四周曲面的余量。

采用Ф10R5mm的球头刀进行曲面平行精加工，去除鼠标顶面半精加工留下的余量。

基于Mastercam的模具型腔的工艺分析与编程1.引言：为什么选择基于Mastercam的模具型腔工艺分析与编程2.模具型腔的概念与工艺结构3. Mastercam的技术特性4.工艺分析与编程实施5.结果分析6.结论在模具设计与制造行业，型腔是一种重要的成型工艺，其存在的主要作用是将某种原材料以特定的形式把模具内部的空间划分成多个非连续的放置镶嵌物品的工艺空间。

因此，模具型腔的设计与编程是模具设计与制造中最重要也是最复杂的步骤。

随着技术的进步，基于MaSterCam的模具型腔工艺分析与编程显得尤为重要。

Mastercam是计算机辅助设计、制造与运动分析方面的业界领先的软件，其高效率的编程方法和端到端的工艺分析服务使其成为模具型腔设计与制造的完美解决方案。

Mastercam的异形刀路设计可用于模具型腔的快速编程，它不仅可以减少设计时间，还可以提高生产精度。

而且，MaSterCam还具备高级3D 加工工具，可帮助模具设计者定制特定的结构，有效降低工作量与成本。

基于Mastercam的模具型腔工艺分析与编程的实施必须遵循一定的步骤，步骤包括：1）确定模具的规格，2）设计模具的结构，3）计算刀具的道岔参数，4）编写刀具程序，5）输出实际的加工刀具轨迹，6）评估加工质量，7）选择最佳的模具型腔加工方法。

全面考虑到上述各个步骤，可以有效地减少编程因此，通过基于MaSterCam的模具型腔工艺分析与编程，可以有效地提升模具设计与制造的工作效率，降低加工成本，改善加工质量，让模具制造行业有更大的发展。

模具型腔是模具制造中重要的工艺，它由模具型腔内部的多个相邻的空间组成，可以放置多种镶嵌物或其他制造体。

此外，模具型腔还可以根据客户的要求定制各种不同形式的模仁，满足加工的具体要求。

模具型腔的工艺结构一般包括两个部分，即型腔模制造和加工工艺。

在型腔模制造方面，其基本结构包括型腔壁面、型腔壁缺口部分、型腔内表面以及型腔内其他部分。

凸轮轴零件旳数控加工工艺设计及数控编程()题目:凸轮轴零件旳数控加工工艺设计及数控编程5月凸轮轴零件旳数控加工工艺设计及数控编程摘要这次毕业设计旳目旳就是要对轴类零件旳数控磨削加工有所理解，凸轮轴是轴类零件中比较复杂旳一种轴类。

在磨削加工方面，凸轮轴也是比较难以加工旳轴。

本文则是从最开始旳凸轮轴零件旳工艺分析开始对凸轮轴进行全方位旳分析有关材料旳选择，毛坯确实定，热处理选择，基本尺寸以及表面粗糙度确实定都参照了大量旳有关书籍进行定性定量旳选择，中期旳工序设定，以及有关加工环节中旳有关凸轮轴轴颈铣削旳夹具设计，尚有某些加工用量和加工余量旳切削选择和计算，最终还运用了数控技术和仿真技术对凸轮轴零件最终在电脑上进行数控模拟和仿真加工生成零件。

关键词:凸轮轴;工艺设计;数控加工如需要完整文档及cad图等其他文献，请加球球:一九八五六三九七五五ICAM shaft parts of nc machining process design and NCprogrammingAbstractThis graduation design is aim to CNC grinding of shaft parts understand ,The camshaft is relatively complex shaft parts of ashaft .In the grinding process, the camshaft is also more difficult to machine shaft. This paper begins with the process analysis to parts of the camshaft camshaft all-round analysis about the choice of materials, the determination of blank heat treatment options, the basic size and the determination of surface roughness are qualitative quantitative reference a large number of related books, Medium-term process Settings, as well as processing steps of CAM shaft neck of milling fixture design, and some processing dosage and the selection and calculation of cutting machining allowance,Finally also use numerical control technology and simulation technology to nc camshaft parts eventually on the computer simulation and the simulation processing to generate parts.Keywords:The camshaft;Process design;Numerical control processing II目录1 绪论 ..................................................................... (1)1.1Pro/E和Mastercam9.0软件旳特点及重要功能 (2)1.2数控技术旳有关知识 ..................................................................... (2)1.3凸轮轴设计背景 ..................................................................... . (5)1.4凸轮轴设计措施 ..................................................................... . (5)1.5凸轮轴设计旳作用 ..................................................................... (5)1.6凸轮轴设计旳成果和意义 ..................................................................... . (6)2 凸轮轴零件旳工艺分析 ....................................................................72.1凸轮轴零件特点 ..................................................................... . (7)2.2工艺设计原则及凸轮轴加工工艺分析 (8)2.3小结...................................................................... .. (9)3 凸轮轴工艺设计 ............................................... 错误～未定义书签。

数控编程与操作技能实训任务书题目名称基于Mastercam X的零件自动编程（零件见附图）学生姓名所学专业班级教师姓名所学专业职称完成期限 20XX年12月4日至 20XX年12月8 日一、实训的主要内容1.零件的工艺分析：确定加工路线、选择刀具和切削用量；2.利用Mastercam X软件进行面铣、挖槽、外形铣削和钻孔加工，生成刀具轨迹文件；3.利用Mastercam X软件进行模拟仿真；4.进行后置处理，生成NC程序；5.完成设计并撰写不少于3000字的实训总结报告；6.修改完善实训总结报告，准备答辩。

二、实训报告的基本要求1. 数控编程与操作实训的要求及任务；2. 数控编程与操作实训的主要内容（工艺分析过程、编程的操作步骤及操作说明、编程零件的原文件和结果文件、NC程序等）；3. 数控编程与操作实训的心得体会；4.参考文献（不少于5篇）。

指导老师意见：指导老师签名：2017 年 12月 7 日目录第一章实训的目的和要求 (2)1.1实训的目的 (2)1.2实训的要求 (2)第二章工艺过程的设计与加工 (3)2.1绘制零件图 (3)2.2设定工件毛坯 (3)2.3工艺过程分析 (3)第三章编程步骤及操作说明 (4)3.1选用平底刀的加工 (4)3.2选用圆鼻刀的加工 (5)3.3选用钻头的加工 (6)第四章刀具路径检查及工件模拟加工 (8)4.1 刀具路径检查 (8)4.2 工件的模拟加工 (8)第五章生成加工NC代码 (9)第六章实训心得 (24)第七章参考文献 (26)第一章实训的目的和要求1.1实训的目的本实训主要通过实例介绍了MasterCAM的二维建模及加工。

在二维建模加工中，首先建立一个零件模型，然后详尽的介绍了机床的选择、刀具参数设置、材料设置、模拟加工，最后生成NC程序。

通过实训, 熟悉和掌握master cam绘图的常用命令与基本的操作方法, 掌握自动编程的过程, 掌握加工参数的设置。

机械设计方向综合实验实验报告院（系）名称：机电工程学院实验题目：手机外壳模具数控加工班级：姓名：学号：图形处理图4.1.1 指定文挡名对话框4.1.2所示的IGES文件参数设置对话框，单击OK按钮。

图4.1.2 IGES文件参数设置对话框4.1.3所示的删除当前文件提示对话框中，单击是按钮。

坐标处理/ 4.1.6．在菜单栏中选择转换/（清除颜色）/（全屏显示）4.1.5 旋转参数设置对话框图4.1.6旋转前凹模模型图4.1.7旋转后凹模模对刀点的确定图4.1.8 设置图层对话框图4.1.9 产生曲面边界3．将边界线的左上角平移到系统的原点（为对刀点）；在菜单栏中选择回主功能表/转换/平移/所有的点），系统弹如图4.1.10所示平移参数设置对话框，单击确定/（清除颜色）/按钮，屏幕显示如图4.1.12 所示的平移后凹模模型的对刀点，图为平移前凹模模型的对刀点。

平移参数设置对话框图4.1.11 平移前凹模模图4．保存文件在菜单栏中选择回主功能表/档案/存档，系统弹如图4.1.13所示保存文档对话框，输入文档名称，单击存档按钮图4.1.13 保存文档对话框规划曲面挖槽粗加工刀具路径（留余量0.3）1．刀具路径规划⑴单击工作拦中的（构图面——俯视图）按钮，构图面设为俯视构图面。

⑵选择刀具路径/曲面加工/粗加工/挖槽粗加工命令。

⑶选择所有的/曲面命令，选择所有曲面，选择执行命令。

⑷系统弹出如图4.1.14所示曲面粗加工挖槽刀具参数对话框，鼠标放在空白处，单击从刀库中选取刀具，系统弹出如图4.1.15所示的刀具库对话框，从刀具库中选取直径为10刀尖角为1的圆角铣刀（如果刀库中无此刀具，可单击建立新的刀具，系统弹出如图4.1.16所示的刀具型式对话框，选择圆鼻刀类型，并设置刀具规格如图4.1.17所示），在曲面挖槽刀具参数设置对话窗中输入切削参数、程序名、冷却等，如图4.1.18所示。

图4.1.14 曲面粗加工挖槽刀具参数对话框图4.1.15 刀具库对话框图4.1.16 刀具型式对话框图4.1.17 刀具规格选项卡图4.1.18 已设置的刀具参数对话框⑸单击曲面挖槽刀路对话框中的曲面加工参数选项卡，参数设置如图图4.1.20 挖槽粗加工参数选项卡单击切削方向误差值选项卡，参数设置如图4.1.21所示。

典型凸模零件数控加工工艺研究与设计摘要：凸模类零件在生产中广泛存在，基于此，本文探讨了典型凸模零件数控加工工艺与设计。

关键词：凸模；零件；数控加工；设计在凸模零件工艺分析的基础上，设计了该零件的数控加工工艺，编制了抛物线轮廓加工程序。

将编制的凸模零件加工程序输入数控铣床后，进行了程序校验、试加工与优化。

结果表明，该数控工艺方案正确、合理，程序运行平稳，可保证零件加工精度，缩短加工时间，对同类零件的数控加工工艺设计具有借鉴意义。

一、数控加工简介数控加工是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上一致，但也发生了明显变化。

用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。

它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题，以及实现高效化和自动化加工的有效途径。

二、零件工艺性某凸模零件毛坯为长方体，外形尺寸为95mm×95mm×25mm，材料45钢，切削性能较好，单件小批生产，未注表面粗糙度为Ra3.2μm，未注圆角半径为R5。

该零件由平面、带抛物线的凸台外轮廓、倾斜矩形腔、均布三角形槽及孔结构组成，结构较复杂，具有典型性。

考虑到该零件为单件小批生产，加工内容多且精度要求高，因此适合采用数控铣床加工。

该零件工艺为：①凸台抛物线外廓尺寸65±0.02 mm和 mm精度要求高，需分粗、精加工来保证尺寸精度，其中抛物线是编程的难点；②倾斜矩形槽尺寸40±0.02mm和 mm精度要求高，因而需分粗、精加工，编程时可采用刀具补偿功能和坐标旋转指令简化编程；③尺寸φ的沉孔加工精度要求高，普通机加工一般采用定心钻钻孔→钻孔→扩孔→粗镗→精镗孔的加工方案，为减少换刀次数和刀具成本，充分发挥数控机床性能，确定采用以铣代镗的新方法精加工该沉孔，因此最终确定该沉孔加工方案为定心钻钻孔→钻孔→扩孔→半精铣→精铣；④2-φ通孔精度要求高，为保证加工精度，该孔加工需从小到大逐步加工到位，因此确定的加工方案为定心钻钻孔→钻孔→扩孔→铰孔；⑤3个均布的三角形槽由于加工精度要求不高，确定加工方案为粗铣→精铣。

基于MasterCAM加工三角开关凸模的刀路分析前言：使用CAM软件编程，走刀路径是否合理直接影响加工质量。

MasterCAM 的曲面精加工刀具路径难以同时保证平坦面与陡峭面的加工质量，加之加工中心加工不宜使用过小的刀具，那么对于刀具难以加工到的地方和既含有平坦面又含有陡峭面的零件，应如何编制刀具路径以达到加工质量的要求呢？MasterCAM是一种应用广泛的CAD/CAM软件，由美国CNCSoftware公司开发，该软件操作简便实用。

MasterCAM8.0提供了多种粗加工技术和丰富的曲面精加工功能。

精加工走刀形式直接影响加工出来的表面质量，要达到图纸要求的尺寸精度和表面精度，需在编制刀具路径时针对曲面特点合理选择走刀方式。

对于同一个零件，可能在不同的部位需要不同的走刀方式，对于零件两个面之间的衔接部分，还需要用专门的清根刀路。

此外，还要合理选择刀具，优化走刀路径，减少提刀、空刀及不必要的重覆路径，在改善加工质量的同时使加工效率有所提高。

一、曲面特点及技术要求（一）曲面特点：三角开关是一个比较典型的零件，曲面的外形尺寸50x60 x15.6mm。

图形的上部分曲面比较平坦，在MasterCAM中称之为浅平面，这种曲面适合选择平行刀路。

下部分曲面陡峭，在MasterCAM中称之为陡斜面，这种曲面适合选择等高刀路。

曲面与曲面之间是R2mm的圆角过渡。

此处圆角半径为R0.4mm，高度是1.15mm。

（二）加工三角开关凸模的技术要求：1、所有表面粗糙度要求Ra3.2；2、工件表面无缺陷，圆角部位无残料；3、曲面与分模面之间要求清根。

二、加工三角开关凸模工艺分析1、材料：45#钢，这种钢具有较高的强度和较好的切削加工性，经调质以后可获得良好的综合力学性能，是塑料模具中应用最广泛的钢种之一。

毛坯尺寸：70x80x30mm。

2、刀具材料：根据加工材料，选择YT15的硬质合金刀具。

3、设备：加工中心，型号：VMC8004、工艺分析及刀具选择：三角开关凸模加工整体思路是先粗加工、再半精加工、精加工，最后清角加工，具体分析如下：10mm的圆鼻刀。

凸模板数控加工工艺设计图1.1 凸模板零件图1.1零件工艺性分析1.1.1 零件结构和功用分析凸模板如图1.1所示，凸模，又叫阳模，是成型塑件内表面的部件，在注射成型中通常装在注射机的动模板上，所以，习惯上又叫动模。

由于注塑成型中常让塑件留在凸模上，所以，在凸模上常装有顶出机构，以方便塑件的脱模。

凸模按结构形式，主要分为整体式凸模、组合式凸模。

该凸模板的结构简单，其结构特点是孔较多、两侧的腰形槽较小，因此在加工时需着重考虑对刀对零件精度的影响、切削力、转孔的速度和进给量等对零件的影响。

1.1.2 零件图纸分析1由零件图可知，该零件形状简单、腰子形键槽尺寸较小。

凸模板的尺寸精度要求并不是很高，采用铣削加工就可以达到要求，但是其形状位置精度要求较高，对称度0.03，同轴度要求为0.1，垂直度为0.04，由于模具对尺寸精度的要求比较高，加工中主要要保证的精度要求。

零件的尺寸标注采用统一的基准即设计基准，无多余尺寸与封闭尺寸。

1.1.3 主要技术要求分析（1）大平面的精度：上表面的粗糙度3.2，它的精度将直接影响到加工的精度精度。

（2）孔的位置精度：同一平面上导柱孔的位置度误差会影响生产出来的零件不合格，甚至合模时不能合上。

1.1.4 毛坯和材料的分析凸模板为单件，属于单件小批量生产。

凸模板材料为 YL15 ，毛坯重量约为0.9Kg。

毛坯为铝板切割而成，制作时毛坯的X轴方向加工余量为2mm公差为±0.02，毛坯的Y轴方向加工余量为20mm公差为±0.02，毛坯的Z轴方向加工余量为2mm 公差为±0.02。

加工毛坯时，为了保证加工面的加工精度，选择侧面的粗糙度较好一边为粗加工基准，从而保证其它面的垂直度和平行度。

加工其它两个侧面时，使用平口钳和已加工的侧面为定位基准，这样不仅可以使加工余量均匀而且保证加工精度。

在加工上表面和下表面时使用已加工面作为定位基准，满足“互为基准”及“基准重合”原则以保证加工精度。