MasterCAM数控铣加工仿真真实性研究

曹永雄

（广东省佛山市三水区理工（技工）学校，广东 佛山　528137）

MasterCAM数控铣加工仿真真实性研究

曹永雄

（广东省佛山市三水区理工（技工）学校，广东 佛山528137）

由于MasterCAM具有独特的优势，因此，其在数控加工中得到了广泛的应用，但其在数控铣加工的仿真真实性方面一直受到人们的诟病。这主要是受到使用者的经验不足所造成的。文章以旋转体零件为例说明如何利用MasterCAM来开展仿真度较高的数控铣加工仿真，通过选择适当的模型，正确的工艺顺序以及合适的参数来进行仿真。借此来提高数控铣加工仿真程度，以达到加工仿真得到的效果与实际的加工工艺得到的效果保持一致。

数控铣加工；MasterCAM；仿真真实性；旋转体

MasterCAM具有简单、易懂、易操作等特点，因此，在制造业中在生产性企业、学校教学中广泛使用。MasterCAM软件集二维绘图、曲面设计、三维实体造型、真实感摸拟、刀具路径摸拟、数控编程及体素拼合等多种功能于一身，其强大的使用功能，使得其在制造行业中广泛应用。此外，MasterCAM在加工方式上的多种选择性也是受到使用者青睐的重要原因。MasterCAM软件在图形驱动与仿真加工方面具有独特的优势，较一般的模拟数控编程表现更为出色，仿真加工更便捷、更省时，浪费更少，提高了企业的经济效益，因此，MasterCAM在数控铣加工仿真中有着非常重要的意义。

1　关于MasterCAM

MasterCAM是一款三维的CAMCAD软件，在制造业中用途非常广泛，在数控铣加工前期，绘制二维图形的模型过程中使用MasterCAM是非常的轻松，在三维图形模型的绘制、处理以及最后的数控处理上都有它的优势，最重要的是MasterCAM能在模拟加工的时候进行仿真。企业在制造过程中通过对MasterCAM的运用，可以在减少成本消耗的同时保证了产品的质量，也提高了企业的经济效益对企业来说是非常有益的。

MasterCAM是一款在数控加工领域中常用的软件，其易操作、简单、易懂，在学校教学研究中、工程以及汽车的制造中应用得非常广泛。MasterCAM不同于手工编程，它主要有以下优点：加工方式的选择性更多、零件的造型功能更强大、精加工上更灵活、更便捷的软件之间数据交换、导入以及参数管理功能更快捷。MasterCAM在实际操作中更具有优势，例如MasterCAM不仅进行数控机床的编制程序（NC程序）外，也可以通过CAD的功能将系统完成的图转换成数控机床的编制程序（NC程序），还可以将设计好的图纸通过一些转换文件运用到MasterCAM中，最终生成使用者需要的程序。

2　MasterCAM的仿真过程及常见的问题

（1）MasterCAM的仿真过程。以图形为驱动的MasterCAM软件，可以在使用过程中为使用者提供通用的数控系统程序处理文件，通过和其它软件数据的相互交换，更大满足使用者的需求。MasterCAM也可以提前根据指定的数据、机床的转速，计算出模型的加工时间。MasterCAM软件在数控铣加工仿真的过程还可以显示刀具的路径，还可以检查数控仿真过程中的各种碰撞与干涉的问题。

（2）MasterCAM仿真过程中常见的问题。尽管MasterCAM在数控加工方面具有很多优势，但却在仿真功能方面存在一些缺陷。如果加工的图形是圆柱形毛坯或者方形毛坯，则表现就比较真实。但如果加工的图形是成型毛坯，则仿真的结果就欠缺真实性。因此，许多人都不会运用其仿真功能。事实上，国内对MasterCAM的仿真功能的应用通常是由实际编程加工人员对软件是认识不够，经验不足所造成的。在MasterCAM的使用过程中，使用者总是希望让这些数控的编程软件在仿真上更真实、有效，在加工过程中改变编程人员不用有效的MasterCAM仿真，而是用经验这种惯性思维去加工，通过MasterCAM使加工工程中的反应数据能更准确。

3　CAM在数控铣加工仿真功能的实现

（1）优化仿真真实性的基本思路。随着工业制造业的发展，MasterCAM的仿真技术将会成为制造业中非常有效且重要的制造辅助方法。在零件实际的加工过程中会受到其自身材质、形状、周围的环境以及过切和欠切，为了减少这些情况的发生，在加工前应当将数控程序检验与修正。MasterCAM在数控铣加工的仿真，可以先通过MasterCAM二维图形或者三维图形来对零件的参数进行设计，将程序自动生成的数控铣加工的仿真加工结合起来，这样的话就避免了单一MasterCAM设计出来的零件的仿真不足这一缺陷，数控铣加工机床可行性与数控铣加工程序的正确性就是靠这样检测出来。

MasterCAM在数控铣加工实际应用中，首先是选择模型，圆柱体零件模型和长方体零件模型是在数控编程中最常用的模型，运用MasterCAM绘图功能画制出圆柱形与方形模型零件，把图形保存为STL文件，以便在仿真加工中使用。其次，就是将MasterCAM绘制出来的模型先通过车削加工，再来铣削加工，通过加工后就成了半成品模型，然后通过数据转换功能将半成品保存到指定的data文件中。最后就是数控铣加工仿真，选择模型形状，导入开始保存的半成品模型，设置好参数，点击OK按钮，就得到了具有与实体加工一致的加工仿真模型了。相较于一般的模拟数控铣加工，MasterCAM数控铣加工模型选择更多，有长方体的、圆柱体的，并且能够导入设计好的半成品模型，它的选择面更广，软件之间数据能够更快更方便，它的这些强大的功能可以更好地使用在数控铣加工仿真中，为仿真加工提供了更好选择。

（2）以旋转体零件的数控铣加工为例的优化仿真过程。要想实现MasterCAM仿真效果比较真实，就需要对其仿真过程进行优化，不能随意设置参数等。在此，以仿真加工旋转体零件为例来说明具体的铣加工过程。第一步，绘制出要进行铣削加工的模型毛坯。第二步，明确加工的工艺。对于旋转体零件来讲，首先是车削加工，其次是铣削加工。其先后顺序是不能改变的。第三步，利用数据转换功能保存文件，文件应该放在MasterCAM软件的COVERTERS/STL/WRITEEILE/MILL/DATA文件夹中，如命名为xuanzhuanti。注意，在保存文件以前，应保持零件图与构图的位置、构图面及其坐标系保持一致。第四步，进入仿真加工页面，设置好相关参数进行仿真。仿真配置参数设置中可以选择仿真毛坯形状的来源，除了常见的圆柱体和长方体以外，还可以选择已经成型的毛坯模型。此时，可以从上述DATA文件夹中选择已经保存好的xuanzhuanti，此时，点击OK按钮，加工仿真出来的效果就跟实际加工的效果保持一致，不会再出来原有的问题。

MasterCAM在数控铣加工仿真加工的使用过程中，要想数控铣加工仿真程度越高、越精确、最终生产出来的产品越接近真实的数据，必须要求使用者对MasterCAM软件有足够的了解且能熟悉的运用，要求使用者能够对车削加工、铣削加工进行熟练使用，以保证最后的MasterCAM数控铣加工仿真的真实性。因此研究MasterCAM数控铣加工的仿真真实性，如何在数控车床的仿真加工中将所有的设计、计算与结果相结合，避免实际生产中出现更多的浪费，可以达到预期的仿真加工成果。如何更好地将数控铣加工的仿真加工与实际生产相结合，制造出希望的成品，所以研究MasterCAM数控铣加工的真实性以达到MasterCAM的使用者得到较为真实和理想性的仿真显得尤为重要。

4　结语

MasterCAM在数控铣加工过程中的仿真加工真实性的高低由多种因素决定，例如：使用都者的使用技巧、模型的处理、刀具的选择等等。总的来说，通过MasterCAM软件使用的来进行数控铣加工仿真，必须做好模型的线条处理，做出已经成型的模型，通过MasterCAM软件数据之间的转换功能，变成指定的STL格式，保存至指定的DATA文件里面。在对模型进行加工仿真的时候，选择符合模型进行加工的坯子，这样才能最真实地反映MasterCAM软件在数控铣加工上仿真的真实情况。

［1］邓小玲.MasterCAM在数控加工中的应用［J］.煤矿机械，2004，25（11）：85-87

［2］唐立山.MasterCAM数控铣加工仿真真实性研究［J］.工艺与检测，2007，（9）.

［3］于云峰.MasterCAM在数控铣削加工中的应用研究［J］.模具制造，2011，（8）.

［4］刘铁铸，阎伍平.MasterCAMX4数控加工基础与典型范例［M］.北京：电子工业出版社，2011.

［5］侯春霞.MasterCAM与数控加工仿真软件的综合运用［J］.机床与液压，2008，（10）.

Research on Authenticity of MasterCAM NC Milling Simulation

Cao Yong-xiong
（Sanshui District Technology School in Foshan City，Foshan，Guangdong 528137，China）

Because the MasterCAM has unique advantages，and has been widely used in the numerical control processing，but its validity in NC milling simulation has been criticized by people，which is mainly caused by the user's experience.The article explains how to use MasterCAM to the implement simulation of NC milling simulation taking revolving parts as an example and implement the simulation by choosing appropriate model，correct process sequence and appropriate parameters.It aims to increase the degree of NC milling simulation in order to achieve the result of machining simulation and the actual processing technology to get the consistent results.

CNC milling processing；MasterCAM；simulation authenticity；revolver

TG547

A

2095-980X（2016）07-0060-02

2016-06-24

曹永雄（1987-），男，广东湛江人，大学本科，主要研究方向：数控铣床仿真加工。