Mastercam软件

基本介绍

Mastercam是美国CNC Software Inc.公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件。它集二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径模拟及真实感模拟等多种功能于一身。它具有方便直观的几何造型。Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。Mastercam9.0以上版本还有支持中文环境，而且价位适中，对广大的中小企业来说是理想的选择，是经济有效的全方位的软件系统，是工业界及学校广泛采用的CAD/CAM系统。

Mastercam不但具有强大稳定的造型功能，可设计出复杂的曲线、曲面零件，而且具有强大的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。其可靠刀具路径效验功能使Mastercam可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查出刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况，真实反映加工过程中的实际情况，不愧为一优秀的CAD/CAM软件。同时Mastercam对系统运行环境要求较低，使用户无论是在造型设计、CNC铣床、CNC车床或CNC线切割等加工操作中，都能获得最佳效果Mastercam软件已被广泛的应用于通用机械、航空、船舶、军工等行业的设计与NC加工，从80年代末起，我国就引进了这一款著名的CAD/CAM软件，为我国的制造业迅速崛起作出了巨大贡献。

发展历史

1984年美国CNC Software Inc.公司推出第一代Mastercam产品，这一软件就以其强大的加工功能闻名于世。多年来该软件在功能上不断更新与完善，已被工业界及学校广泛采用。

2008年，CIMdata公司对CAM软件行业的分析排名表明：Mastercam销量再次排名世界第一，是CAD/CAM软件行业持续11年销量第一软件巨头。

Mastercam后续发行的版本对三轴和多轴功能做了大幅度的提升，包括三轴曲面加工和多轴刀具路径。

上海花千坊2013年5月，推出Mastercam X7版本。

2015年5月，推出Mastercam X9版本。

上海花千坊2023年6月，推出Mastercam 2024版本。

其他版本

Mastercam X2版本

Mastercam X2是与微软公司的Windows技术紧密结合，用户界面更为友好，设计更加高效的版本。借助于Mastercam软件，用户可以方便快捷地完成从产品2D/3D外形设计、CNC编程到自动生成NC代码的整个工作流程，因此被广泛应用于模具制造、模型手板、机械加工、电子、汽车和航空等行业。Mastercam基于PC平台，易学易用，具有较高性价比，是广大中小企业的理想选择，也是CNC编程初学者在入门时的首选软件。

Mastercam包括CAD和CAM两个部分，Master cam的CAD部分可以构建2D平面图形、构建曲线、3D曲面和3D实体。CAM包括5大模块：Mill、Lathe、Art、Wire和Router。

Mastercam X2具有全新的Windows操作界面，在刀路和传输方面更趋完善和强大，其功能特点如下：

（1）操作方面，采用了“窗口式操作”和“以对象为中心”的操作方式，使操作效率大幅度提高；

（2）设计方面，单体模式可以选择“曲面边界”选项，可动态选取串连起始点，增加了工作坐标系统WCS，而在实体管理器中，可以将曲面转化成开放的薄片或封闭实体等；

（3）加工方面，在刀具路径重新计算中，除了更改刀具直径和刀角半径需要重新计算外，其他参数并不需要更改。在打开文件时可选择是否载入NCI资料，可以大大缩短读取大文件的时间；

（4）Mastercam系统设有刀具库及材料库，能根据被加工工件材料及刀具规格尺寸自动确定进给率、转速等加工参数；（5）Mastercam是一套以图形驱动的软件，应用广泛，操作方便，而且它能同时提供适合国际上通用的各种数控系统的后置处理程序文件。以便将刀具路径文件（NCI）转换成相应的CNC控制器上所使用的数控加工程序（NC代码）。

CAD模块

上海花千坊2.1　绘制点──Point　17

2.1.1　绘制位置点──Create Point Position　17

2.1.2　动态绘制点──Create Point Dynamic　18

2.1.3　绘制参数式曲线节点──Create Point Node Points　18

2.1.4　绘制等分点──Create Point Segment　19

上海花千坊2.1.5　绘制几何图形端点──Create Point Endpoints　20

上海花千坊2.1.6　绘制小于指定半径值的圆心点──Create Point Small Arcs　20

上海花千坊2.2　绘制线──Line　20

2.2.1　两点绘线──Create Line Endpoint　21

2.2.2　绘制最近线──Create Line Closest　24

2.2.3　绘制分角线──Create Line Bisect　24

2.2.4　绘制法线──Create Line Perpendicular　25

上海花千坊2.2.5　绘制平行线──Create Line Parallel　26

2.3　绘制圆弧──Arc　27

上海花千坊2.3.1　边界点绘制圆──Create Circle Edge Point　27

2.3.2　中心点绘制圆──Create Circle Center Point　28

上海花千坊2.3.3　绘制中心点极坐标圆弧──Create Arc Polar　29

2.3.4　绘制端点极坐标圆弧──Create Arc Polar Endpoints　30

2.3.5　两点绘制圆弧──Create Arc Endpoints　30

上海花千坊2.3.6　三点绘制圆弧──Create Arc 3 Points　31

2.3.7　绘制切圆弧──Create Arc Tangent　31

2.4　绘制标准矩形──Create Rectangle　38

2.5　绘制变形矩形──Create Rectangular Shapes　40

上海花千坊2.6　绘制多边形──Create Polygon　44

上海花千坊2.7　绘制椭圆──Create Ellipse　46

2.8　绘制旋绕线──Create Spiral　49

上海花千坊2.9　绘制螺旋线──Create Helix　51

2.10　绘制曲线──Spline　52

2.10.1　手动绘制曲线──Create Manual Spline　53

2.10.2　自动绘制曲线──Create Automatic Spline　53

2.10.3　转换Spline曲线──Create Curves Spline　54

2.10.4　熔接曲线──Create Blended Spline　55

2.11　绘制圆角──Fillet　55

2.11.1　绘制单个圆角──Fillet Entities　56

2.11.2　绘制串连圆角──Fillet Chains　56

上海花千坊2.12　绘制倒角──Chamfer　56

2.12.1　绘制单个倒角──Chamfer Entities　57

上海花千坊2.12.2　绘制串连倒角──Chamfer Chains　57

2.13　绘制文字──Create Letters　58

2.14　绘制边界框──Create Bounding Box　64

上海花千坊3.1　目标选择──Select　69

3.2　修剪/打断/延伸几何图形──Trim/Break　73

3.2.1　修剪/打断/延伸几何图形──Trim/Break　74

上海花千坊3.2.2　多物体修剪──Trim Many　77

上海花千坊3.2.3　相交处打断几何图形──Break at Intersection　78

上海花千坊3.2.4　将几何图形打成多段──Break Many Pieces　78

上海花千坊3.2.5　将图形标注打断成线──Break Drafting into Lines　79

上海花千坊3.2.6　将圆打成多段──Break Circles　79

3.2.7　圆弧修剪成圆──Close arc　80

3.3　连接几何图形──Join entities　80

上海花千坊3.4　修改曲线控制点──Modify NURBS　81

3.5　转换NURBS曲线──Convert NURBS　82

3.6　曲线变弧──Simplify　82

3.7　设置曲面法向方向──Set Normal　83

3.8　修改曲面法向方向──Change Normal　84

上海花千坊3.9　删除几何图形──Delete　85

4.1　移动几何图形──Xform Translate　100

4.2　3D空间移动几何图形──Xform Translate 3D　102

4.3　镜像几何图形──Xform Mirror　105

4.4　旋转几何图形──Xform Rotate　110

4.5　缩放几何图形──Xform Scale　113

4.6　偏移几何图形──Xform Offset　115

4.7　串连偏移几何图形──Xform Offset Contour　118

4.8　投影几何图形──Xform Project　122

4.9　阵列几何图形──Xform Rectangular Array　123

上海花千坊4.10　卷成圆筒──Xform Roll　125

4.11　动态移动几何图形──Xform Drag　129

4.12　转换STL图形文件──Xform STL　129

上海花千坊4.13　图形排样──Xform Geometry Nesting　129

上海花千坊5.1　尺寸标注基础　144

上海花千坊5.1.1　尺寸标注的三要素　144

上海花千坊5.1.2　尺寸标注的基本原则　144

5.2　尺寸标注样式设置──Drafting Options　146

上海花千坊5.2.1　尺寸属性设置　146

5.2.2　尺寸文本设置　148

上海花千坊5.2.3　注解文本设置　152

5.2.4　尺寸线、尺寸界线和尺寸箭头设置　153

5.2.5　其他设置　155

上海花千坊5.3　尺寸标注──Dimension　158

5.3.1　水平标注──Horizontal Dimension　158

5.3.2　垂直标注──Vertical Dimension　159

5.3.3　平行标注──Parallel Dimension　159

上海花千坊5.3.4　基线标注──Baseline Dimension　160

5.3.5　连续标注──Chained Dimension　161

上海花千坊5.3.6　角度标注──Angular Dimension　161

上海花千坊5.3.7　圆标注──Circular Dimension　162

5.3.8　法线标注──Perpendicular Dimension　162

5.3.9　相切标注──Tangent Dimension　163

5.3.10　坐标标注──Ordinate　163

5.3.11　点标注──Point Dimension　168

5.3.12　尺寸公差标注　168

5.4　尺寸编辑──Dimension Multi Edit　171

5.5　绘制尺寸界线及引线──Create Witness Line、Leader　171

5.6　创建注解──Create Note　172

5.7　图案填充──Create X-Hatch　175

5.8　快速标注──Smart Dimension　177

5.9　更新标注──Regen　178

6.1　修改几何图形属性　196

6.2　图层管理　199

上海花千坊6.2.1　图层简介　200

6.2.2　建立和控制图层　200

上海花千坊7.1　构图面、Z深度及视图　205

上海花千坊7.1.1　构图面设置　206

上海花千坊7.1.2　Z深度设置　209

7.1.3　视图设置　210

7.2　线架构　211

7.2.1　线架构与曲面模型　211

上海花千坊7.2.2　线架构实例设计　211

7.3　直纹/举升曲面──Create Ruled/Lofted Surfaces　236

上海花千坊7.4　旋转曲面──Create Revolved Surfaces　239

上海花千坊7.5　扫描曲面──Create Swept Surfaces　241

7.6　网格曲面──Create Net Surface　243

7.7　放式曲面──Create Fence Surface　247

7.8　牵引曲面 ........

CAM模块

8.3　曲面粗加工

8.3.1　粗加工平行铣削加工

8.3.2　粗加工放射状加工

8.3.3　粗加工投影加工

8.3.4　粗加工流线加工

上海花千坊8.3.5　粗加工等高外形加工

8.3.6　粗加工残料加工

8.3.7　粗加工挖槽加工

上海花千坊8.3.8　粗加工钻削式加工

8.4　曲面精加工

8.4.1　精加工平行铣削

8.4.2　精加工平行陡斜面

上海花千坊8.4.3　精加工放射状

8.4.4　精加工投影加工

上海花千坊8.4.5　精加工流线加工

上海花千坊8.4.6　精加工等高外形

上海花千坊8.4.7　精加工浅平面加工

8.4.8　精加工交线清角加工

上海花千坊8.4.9　精加工残料加工

上海花千坊8.4.10　精加工环绕等距加工

上海花千坊8.4.11　精加工混合加工　 8.5　线架构加工

8.5.1　直纹曲面加工

8.5.2　旋转曲面加工

8.5.3　2D扫描加工

8.5.4　3D扫描加工

8.5.5　昆式曲面

8.5.6　举升加工

8.6　刀具路径的修剪与转换

8.6.1　刀具路径的修剪

8.6.2　刀具路径的转换

竞争发展

业内竞争态势

Mastercam强项在数控加工，简单易用，产生的NC程序简单高效。主要竞争对手有UG NX，Edgecam，WorkNC,Cimtron, Delcam（Powermill），PTC（Pro/NC），Space-e，CAMWORKS，HyperMILL等，与这些软件相比，在2D加工方面有压倒性优势；曲面方面，在简单规则类方面占优势；多轴曲面方面，在X3中引入了第三方的5轴多曲面加工，使其在通用数控加工中依然处于领先地位。

国内发展前景

Mastercam对硬件的要求不高，在一般配置的计算机上就可以运行，且操作灵活，界面友好，易学易用，适用于大多数用户，能迅速地给企业带来经济效益。另外，Mastercam相对其他同类软件具有非常高的性价比。随着我国加工制造业的崛起，Mastercam在中国的销量，在全球的CAM市场份额雄居榜首，因此对机械设计与加工人员来说，学习Mastercam是十分必要的。

特色功能

功能特色

Mastercam具有强劲的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。Mastercam提供了多种先进的粗加工技术，以提高零件加工的效率和质量。Mastercam还具有丰富的曲面精加工功能，可以从中选择最好的方法，加工最复杂的零件。Mastercam的多轴加工功能，为零件的加工提供了更多的灵活性。

可靠的刀具路径校验功能Mastercam可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况。

上海花千坊Mastercam提供400种以上的后置处理文件以适用于各种类型的数控系统，比如常用的FANUC系统，根据机床的实际结构，编制专门的后置处理文件，编译NCI文件经后置处理后便可生成加工程序。

操作特点

使用Mastercam实现DNC加工，DNC（直接数控）是指用一台计算机直接控制多台数控机床，其技术是实现CAD/CAM的关键技术之一。由于本工件较大，处理的数据多，所生成的程序长，数控机床的磁泡存储器已不能满足程序量的要求，这样就必须采用DNC加工方式，利用RS-232串行接口，将计算机和数控机床连接起来。利用Mastercam的Communic功能进行通讯，而不必考虑机床的内存不足问题，经大量的实践，用Mastercam软件编制复杂零件的加工程序极为方便，而且能对加工过程进行实时仿真，真实反映加工过程中的实际情况。

曲面建模

曲面种类

上海花千坊使用曲面造型可以很好地表达和描述物体的形状，曲面造型已广泛地运用与汽车、轮船、飞机机身和各种模具的设计和制造中。

曲面分三大类：

上海花千坊几何图形曲面：牵引曲面、旋转曲面

自由型式曲面：昆氏曲面、直纹曲面、举升曲面、扫描曲面

编辑过的曲面：补正曲面、修整延伸曲面、曲面倒圆角、曲面熔接

造型方式

1、举升曲面（loft）和直纹曲面（ruled）

上海花千坊这两种曲面构建工程都是由截断面外形的顺接来产生一个曲面（surface）。举升是用抛物线来顺接，直纹则是用直线段来顺接曲面的。

上海花千坊2、旋转曲面（revolved）

上海花千坊旋转曲面是由某一轮廓线绕某一轴线旋转而形成的曲面。

上海花千坊其线架结构仅由一段轮廓线和一旋转轴线组成。

曲面构建时，先要选定轮廓线，再选定旋转轴，然后还需指定旋转曲面形成的起始角度和终止角度。

3、扫描曲面（swept）

上海花千坊扫描曲面是将物体的断面外形沿着一个或两个轨迹曲线移动，或是把两个断面外形沿着一个轨迹曲线移动而得到的曲面。

上海花千坊4、昆氏曲面（coons）

上海花千坊是用定义一个个较小的缀面（patches）来产生的。

上海花千坊曲面构建时要先定义沿着主切削方向（纵向Along）各缀面系列边廓，再定义沿着横断面间歇进刀方向（Across）各缀面边廓，由此来确定缀面方向和缀面数量。

处理方法

5轴后处理

Mastercam9的5轴后处理包括2个文件，*.pst,*.psb;

查找*.pst

上海花千坊#Feed control settings进给率设定

上海花千坊convert_rpd : 0 #Convert rapid to rapid feed

use_fr : 3 #Output feedrate

#0 - programmed feedrate使用程序中的进给

上海花千坊#1 - inverse feedrate全用时间倒数进给

#2 - inverse feedrate on 5 axis continuous有旋转轴运动后全时间倒数进给

#3 - inverse feedrate on motion with rotary只在5旋转轴中用时间倒数进给

#Machine rotary routine settings机床类型

上海花千坊mtype : 0 #Machine type (Define base and rotation plane below)

#0 = Table/Table全工作台动

#1 = Tilt Head/Table主轴/工作台

#2 = Head/Head主轴/主轴

上海花千坊#3 = Nutator Table/Table

#4 = Nutator Tilt Head/Table

#5 = Nutator Head/Head后三项为复合摆动，两旋转轴不垂直，还有一参数

上海花千坊nut_ang_pri : -45

rotaxis1 = -vecx #Zero

上海花千坊rotdir1 = -vecy #Direction

这两项设定第5的方向和零点，要根据机床

上海花千坊rotaxis2 = vecz #Zero

上海花千坊rotdir2 = -vecy #Direction

这两项设定第4的方向和零点，要根据机床

上海花千坊use_tlength : 0 #Use tool length， read from tool overall length

#0=Use 'toollength' var, 1=Mastercam OAL, 2=Prompt

上海花千坊针对主轴/工作台机床，主轴/主轴;如果机床不支持RTCP，选2，后处理时会要你输入刀的摆长；

#Set the absolute angles for axis travel on secondary

上海花千坊sec_limlo : -110

sec_limhi : 110

#Set intermediate angle, in limits, for post to reposition machine

sec_intlo : -110

上海花千坊sec_inthi : 110

上海花千坊这两项为次摆动的最大最小值，一般要根据机床自行设定

上海花千坊其它还有一些小地方要设，根据实际情况；

主要缺点是很多低端5轴机不支持时间倒数进给，这个后处理不知怎样修改才能生成动态进给率，希望有人能解决。