1、二維零件設計是MasterCAM造型設計的基礎，應用非常廣泛。本章通過一個典型零件說明MasterCAM的零件造型、設計方法、編輯技巧及二維輪廓刀具路徑的生成方法。2.1零件設計過程及典型編輯方法的應用圖 2-1圖 2-2圖2-1a為零件的立體圖，圖2-1b為此零件的標注尺寸，圖2-2為加工過程仿真后的效果圖。以下操作步驟為圖2-1a中零件的設計、編輯過程。步驟一 基本設置層(Level)：1顏色(Color)：綠色(10)Z向深度控制：0線型(Style)：實線(Solid)線寬(Witdth)：2繪圖面(Cplane)：俯視圖（T）視圖面(Gview)：俯視圖（T）步驟二 建立工件設計坐標

2、系，繪制一矩形按功能鍵F9，在屏幕中間出現一個十字線，即為工件設計坐標系。繪制矩形方法如下：選擇 主菜單(Main Menu)-繪圖(Create)-矩形(Rectangle)-兩點(2 points)輸入左上方端點：-40，50 回車右下方端點： 0，-50 回車結果如圖2-3所示。圖 2-3 圖 2-4步驟三 繪制圓選擇 主菜單(Main Menu)-繪圖(Create)-圓弧(Arc)-圓心、半徑(Circ pt+rad)輸入半徑：50 回車圓心：-80，0 回車按Esc鍵結束繪制圓。結果如圖2-4所示。步驟四 打斷圓與直線選擇 主菜單(Main Menu)-修整(Modify)-打斷(

3、Break)-兩段(2 pieces)用鼠標拾取圖2-4中的圓C1，并拾取斷點位置于圓上P1位置，則圓被打斷為兩段，斷點分別為P1和P2，如圖2-4所示；拾取圖2-4中的直線L1，并拾取斷點位置于直線中點P3位置；打斷后的圖素與原圖素只有拾取圖素時才能分辨出，拾取選中的部分，顏色會發生變化。步驟五 修剪選擇 主菜單(Main Menu)-修整(Modify)-修剪(Trim)-兩圖素(2 entities)用鼠標分別拾取圖2-4所示的直線L1上位置P4和圓C1上位置P5，得到圖2-5；用鼠標分別拾取圖2-5所示的直線上位置P1和圓上位置P2，得到圖2-6。步驟六 繪制左上方斜線選擇 主菜單(M

4、ain Menu)-繪圖(Create)-直線(Line)-端點(Endpoints) 用鼠標拾取圖2-6所示的直線端點P1，輸入另一端點坐標：-30，50 回車得到圖2-7。圖 2-5 圖 2-6 圖 2-7步驟七 修剪選擇 主菜單(Main Menu)-修整(Modify)-修剪(Trim)-一圖素(1 entity)用鼠標分別拾取圖2-7所示的直線上位置P1和另一直線上位置P2，得到圖2-8。圖2-8 圖2-9 圖2-10 圖2-11步驟八 刪除選擇 主菜單(Main Menu)-刪除(Delete)用鼠標拾取圖2-8所示的直線L1，則該直線被刪除，如圖2-9所示。步驟九 繪制折線選擇

5、主菜單(Main Menu)-繪圖(Create)-直線(Line)-折線(Multi) 用鼠標拾取圖2-9所示的直線端點P1，依次輸入另外兩端點坐標：-20，-30 回車-10，50 回車按下鍵盤上Esc鍵，結束折線繪制，并得到圖2-10。步驟十 繪制1/4圓弧按下鍵盤上的F9鍵，關閉坐標顯示。選擇 主菜單(Main Menu)-繪圖(Create)-圓弧(Arc)-極坐標(Polar)-圓心(Center pt)用鼠標拾取圖2-10所示的圓心位置P1，通過鍵盤輸入圓弧半徑：20 回車起始角度：180 回車終止角度：270 回車得到圖2-11。步驟十一 修剪選擇 主菜單(Main Menu)

6、-修整(Modify)-修剪(Trim)-一圖素(1 entity)用鼠標分別拾取圖2-11所示的直線上位置P1和另一直線L1，得到圖2-12。圖 2-12 圖 2-13 圖 2-14 用鼠標分別拾取圖2-12所示的直線上位置P1和圓弧C1，得到圖2-13。步聚十二 鏡像選擇 主菜單(Main Menu)-轉換(Xform)-鏡像(Mirror)-串接(Chain)-部分(partial)用鼠標拾取起始圖素，即圖2-13中直線上的位置P1，則在該直線上出現起始串接方向箭頭，如圖2-14所示。用鼠標拾取終止圖素，即圖2-13中的圓弧C1，則在該圓弧上出現終止串接方向箭頭，如圖2-14所示。用鼠標

7、單擊菜單區中的“Done”，結束串接選擇。再用鼠標單擊菜單區中的“Done”，結束圖素選擇。用鼠標拾取圖2-14中的直線L1作為鏡像對稱線，進入圖2-15所示的“鏡像”對話框，按圖2-15的內容設置后，單擊圖2-15中的“OK”按鈕，得到鏡像后的圖形，如圖2-16所示。步驟十三 倒圓角選擇 主菜單(Main Menu)-繪圖(Create)-倒圓角(Fillet)-半徑(Radius)通過鍵盤輸入半徑：5 回車用鼠標分別拾取圖2-16中的直線L1與直線L7和直線L10與直線L2，則分別得到倒圓角圓弧C1和C2，如圖2-17所示。圖 2-15 圖 2-16用鼠標單擊菜單區中的“半徑(Radius

8、)”，再通過鍵盤輸入半徑：6 回車用鼠標分別拾取圖2-16中的直線L5與圓弧C2和直線L4與圓弧C1，則分別得到倒圓角圓弧C3和C4，如圖2-17所示。按照上述方法，改變倒圓角半徑為8，用鼠標分別拾取圖2-16中的直線L6與直線L5和直線L4與直線L3，則分別得到倒圓角圓弧C5和C6，如圖2-17所示。改變倒圓角半徑為10，用鼠標分別拾取圖2-16中的直線L7與直線L8、直線L8與直線L9和直線L9與直線L10，則分別得到倒圓角圓弧C7、C8和C9，如圖2-17所示。圖 2-17 圖 2-18步驟十四 刪除選擇 主菜單(Main Menu)-刪除(Delete)用鼠標拾取圖2-17所示的直線L

9、1，則該直線被刪除，如圖2-18所示。步驟十五 存儲文件選擇 主菜單(Main Menu)-文件(File)-存儲(Save)在繪圖區出現如圖2-19所示的“選擇存儲文件名（Specify File Name to Write）”對話框，輸入文件名CH2_1_15后，用鼠標單擊圖2-19右下部的“Save”按鈕。圖 2-192.2輪廓加工刀具路徑生成圖 2-20加工刀具路徑的生成是在造型設計的基礎上產生的，即根據需要，要加工造型的那部分，就產生這部分的加工刀具路徑。產生刀具路徑時，造型的圖形一定是在繪圖區中。當圖2-18所示的圖形在繪圖區中，產生此圖形外形輪廓的加工刀具路徑方法如下：步驟一 串

10、接被加工輪廓選擇 主菜單(Main Menu)-刀具路徑(Toolpaths)-輪廓加工(Contour)用鼠標拾取圖2-20中被加工的輪廓，整個輪廓被串接，串接的起始點為圖2-20中的P1點，箭頭方向為刀具移動方向。用鼠標單擊主菜單區中的“Done”，出現“刀具參數選擇（Tool parameters）”對話框，如圖2-21所示。步驟二 選擇刀具1將鼠標移至圖2-21上部空白部分，單擊鼠標右鍵，出現圖2-22所示的彈出式菜單；2用鼠標單擊圖2-22中的“從刀具庫選擇刀具(Get tool from library.)”，則得到圖2-23所示的“刀具管理（Tool Manager）”對話框，從

11、中選擇直徑為10mm的端銑刀(Endmill1 Flat)；3用鼠標單擊圖2-23中的“OK”按鈕，則在圖2-21上部空白部分出現直徑為10mm端銑刀的圖標，如圖2-24所示，切削速度、進給量等加工參數按圖2-24中各項內容設置。步驟三 輪廓加工參數設置用鼠標單擊圖2-24上部的“輪廓參數 (Contour parameters)”選項卡，則出現“定義輪廓加工參數”對話框，設置完畢后，如圖2-25所示。步驟四 輪廓加工刀具路徑生成用鼠標單擊圖2-25的“確定”按鈕，則得到如圖2-26所示的加工刀具路徑；圖 2-21圖 2-22圖 2-23圖 2-24圖 2-25圖 2-26步驟五 存儲文件文件

12、名：C2.3輪廓加工刀具路徑的修改2.3.1 刀具路徑起始點的改變步驟一 讀取文件選擇 主菜單(Main Menu)-文件(File)-讀取(Get)文件名：C步驟二 進入“操作管理”對話框選擇 主菜單(Main Menu)-刀具路徑(Toolpaths)-操作管理(Operations)得到圖2-27所示的“操作管理（Operations Manager）”對話框。圖 2-27步驟三 改變串接起始點1用鼠標單擊輪廓加工刀具路徑項中的第三項“幾何圖形(Geometry-.)”，則得到圖2-28所示的“串接（Chain Manager）”對話框，同時，在繪圖區顯示輪廓加工串接時的起始點位置，用直

13、角坐標標志的原點表示，如圖2-29所示；圖 2-28 圖 2-292在圖2-28中，選中需要改變刀具路徑的串接項，如本例中的串接1(Chain 1)，單擊鼠標右鍵，得到圖2-30所示的彈出式菜單；圖 2-30 圖 2-31 圖 2-323用鼠標單擊圖2-30中的“起始點(Start point)”，進入選擇刀具路徑起始點狀態，并在主菜單區中出現串接起始點選擇(Chain Start Point)菜單項，如圖2-31所示；4用鼠標拾取圖2-29中直線上的位置P1，作為新的刀具路徑的起始點，則出現刀具路徑新起始點的直角坐標標志，如圖2-32所示；5用鼠標單擊主菜單區中的“Done”，回到圖2-28

14、，單擊圖2-28中的“OK”按鈕，回到圖2-33；圖 2-33步驟四 重新生成刀具路徑1. 在圖2-33的“操作管理”對話框中，在刀具路徑組（Toolpath Group）的前面出現紅色叉號，說明有修改過的刀具路徑，此修改過的刀具路徑出現在刀具路徑第四項中有紅色叉號的位置，用鼠標單擊圖2-33右上部“重新生成刀具路徑(Regen Path)”按鈕，則系統按照新的輪廓串接重新生成刀具路徑，如果重新生成成功，則紅色叉號消失，并在繪圖區顯示重新生成的刀具路徑，如圖2-34a所示，此刀具路徑的切削起始點如圖2-34b所示；刀具起始點圖 2-342. 用鼠標單擊圖2-33的“OK”按鈕，退出刀具路徑操作

15、管理模式，刀具路徑起始點的改變而完成操作。步驟五 存儲文件文件名：Ch2_32.3.2 刀具路徑方向的改變在文件C所存儲的刀具路徑的方向是沿著工件輪廓順時針方向運動的，如果要使刀具路徑的方向沿著工件輪廓逆時針方向運動，操作步驟如下：步驟一 讀取文件文件名：C步驟二 改變刀具路徑方向可參照節步驟三的操作方法，得到圖2-30，用鼠標單擊圖2-30中的“串接反向(Reverse chain)”，則回到圖2-28，并且在繪圖區得到刀具路徑反向的標志，用直角坐標標志表示，如圖2-35所示。圖 2-35步驟三 重新生成刀具路徑與節步驟四相同，重新生成的刀具路徑與圖2-34相同。步驟四 存儲文件文件名：Ch

16、2_3_2.MC82.3.3 在深度方向增加分層切削次數對于厚度較大工件的輪廓加工，在深度方向需要分多次切削，完成工件的加工。深度方向的切削次數及每次切削的厚度可用下述操作完成。步驟一 讀取文件文件名：C步驟二 進入“操作管理”對話框按下鍵盤上的Alt鍵和字母O健（Alt+O），則進入圖2-27。步驟三 在深度方向增加分層切削次數1. 用鼠標單擊圖2-27中輪廓加工刀具路徑中的第一項“參數（Parameters）”，進入圖2-24；2. 用鼠標單擊前圖2-24上部的“輪廓參數 (Contour parameters)”選項卡，進入圖2-25，單擊圖2-25的“切削深度(Depth cuts.)

17、”按鈕左邊的復選框，使其有效，則方框內出現對勾，切削深度控制功能有效，該按鈕內的字由原來無效時的灰色變為有效時的黑色，其他設置內容與圖2-25相同；3. 用鼠標單擊經過改變后的“定義輪廓加工參數”對話框（類似于圖2-25）中的“深度切削(Depth cuts.)”按鈕，進入“深度切削”對話框，設置完畢后，如圖2-36所示；圖 2-364. 用鼠標單擊圖2-36的“OK”按鈕，回到圖2-25。5. 用鼠標單擊圖2-25的“確定”按鈕，回到圖2-33。步驟四 重新生成刀具路徑與節步驟四相同，重新生成的刀具路徑如圖2-37a所示，圖2-37b為刀具路徑局部放大圖，在深度（共12mm）方向切削刀具路徑

18、共有四次，在圖2-37b中，分別用數字1、2、3和4表示，刀具路徑1、2和3為粗加工刀具路徑，刀具路徑4為精加工刀具路徑。圖 2-37步驟五 存儲文件文件名：Ch2_32.3.4 在輪廓方向增加粗、精加工次數對于要求較高的輪廓表面，一般都要分成粗、精加工完成，粗加工的余量較大，精加工余量較小。粗、精加工余量的具體數值，一般要視被加工質量要求、工藝系統組成、刀具材料、工件材料等確定。下面以節的例子，說明在輪廓方向增加粗、精加工次數的方法。步驟一 讀取文件文件名：C步驟二 在輪廓方向增加粗、精加工次數1. 按照節步驟二和三的方法，進入“輪廓（Contour）”對話框，如圖2-25所示，用鼠標單擊圖

19、2-25中 “切削次數(Multi passes.)”按鈕左邊的復選框，使其有效，其他設置內容與圖2-25相同；2. 用鼠標單擊經過改變后的“定義輪廓加工參數”對話框（類似于圖2-25）中的“切削次數(Multi passes.)”按鈕，進入“切削次數（Multi passes）”對話框，設置完畢后，如圖2-38所示；圖 2-383. 其他操作同節的相應操作。步驟三 重新生成刀具路徑與節步驟四相同，重新生成的刀具路徑如圖2-39a所示，圖2-39b為刀具路徑局部放大圖，在輪廓方向切削刀具路徑共有三次，在圖2-39b中，分別用數字1、2和3表示，其中刀具路徑1和2為粗加工刀具路徑，刀具路徑3為精

20、加工刀具路徑，數字4表示工件外形輪廓。圖 2-39步驟四 存儲文件文件名：Ch2_3_4.MC82.3.5 增加切入、切出刀具路徑為了平穩切入和切出工件以及提高工件切入和切出部分的加工質量，需要增加切入、切出刀具路徑。增加切入、切出刀具路徑的方法如下：步驟一 讀取文件文件名：C步驟二 增加切入、切出刀具路徑1按照節步驟二和三的方法，進入“輪廓（Contour）”對話框，如圖2-25所示，用鼠標單擊圖2-25下部的“切入、切出(Lead in/out.)”按鈕左邊的復選框，使其有效，其他設置內容與圖2-25相同；2用鼠標單擊經過改變后的“輪廓（Contour）”對話框（類似于圖2-25）中的“切

21、入、切出(Lead in/out.)”按鈕，進入“切入、切出(Lead in/out.)”對話框，設置完畢后，如圖2-40所示；圖 2-403其他操作同節的相應操作。步驟三 重新生成刀具路徑與節步驟四相同，重新生成的刀具路徑如圖2-41所示。步驟四 存儲文件文件名：Ch2_3_5.MC8圖 2-412.4 倒角刀具路徑的生成要在圖2-2所示的輪廓加工方法加工出的工件基礎上，在上表面沿著輪廓線倒角，形成如圖2-42所示的圖形。圖 2-42 圖2-43倒角刀具路徑的生成步驟如下：步驟一 讀取文件文件名：C步驟二 進入“操作管理”對話框按下鍵盤上的Alt鍵和字母O健（Alt+O），得到圖2-27。步

22、驟三 復制輪廓加工操作1. 用鼠標單擊輪廓加工刀具路徑，使其選中，按住鼠標右鍵，并移動鼠標至該加工刀具路徑的第四項NCI文件，松開鼠標右鍵，出現彈出式菜單，如圖2-43所示；2. 用鼠標單擊圖2-43中的“復制到后(Copy after)”，復制操作完成，得到圖2-44。步驟四 調入倒角加工刀具1. 用鼠標單擊圖2-44中刀具路徑2中第一項參數(Parameters)，進入“刀具參數”選項卡，如圖2-45所示，將此對話框中的注釋（Comment）框中的內容改為：Ch2 Chamfer；2. 調用直徑為25mm的倒角銑刀(Chamfer Mill) (注意：此時的刀具庫文件名應為：BIG_MM.

23、TL8)，則在圖2-45所示的空白部分出現直徑為25mm倒角銑刀的圖標。圖 2-44圖 2-45步驟五 確定倒角加工參數1. 用鼠標單擊圖2-45上部的“輪廓參數 (Contour parameters)”選項卡，進入“定義輪廓加工參數”對話框，選擇左下角的“輪廓加工類型（Contour）”為“2D倒角（2D chamfer）”，則在左下角的倒角按鈕有效，其上的文字倒角(Chamfer)由灰色變成黑色，如圖2-46所示；圖 2-462. 用鼠標單擊圖2-46中的“倒角(Chamfer)”按鈕，則進入“倒角（Chamfering）”對話框，設置完畢后，如圖2-47所示；圖 2-473. 其他操作同節的相應操作。步驟六 重新生成刀具路徑與節步驟四相同，重新生成的倒角刀具路徑如圖2-48所示。圖 2-48步驟七 毛坯形狀及外形尺寸的確定選擇 主菜單(Main Menu)-刀具路徑(Toolpaths)-毛坯設置(Job setup)進入“毛坯設置（Job Se