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基于Mastercam软件CAD/CAM功能的应用研究


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第1 2期 

机 械设 计与 制 造 

20 年 1 月 06     2
文章 编 号 :0 1 9 7 2 0 1 10 —3 9 (0 6)2—0 8 0   0 3— 2

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鱼! 里  

一 3  8一

基 于 Matra 软 件   AD/C sec m C AM 功 能 的 应 用 研 究  
别红玲 朱传敏 ( 同济大学 现代制造及 自动化研究所 , 上海 203 ) 044 
St d   f h   p l a in o u c in i ma t r a b s d CAD/ u y o  e a pi t   ff n t  n t c o o   se c m  a e   CAM  ot r   sf wa e

BE H n —l g Z   ha ri T n   nvri, hnhi 044 C ia  I  og i , HUC un— n(o ̄i iesyS aga 203 , h ) n a U t   n

【 摘要】 在机械生产和教学过程 中, atcm软件都发挥了巨大的作用。简单的介绍了 M sra  M sr ea ae m tc
的 C D/ A 功 能 , A CM 并结合 实际的零件设计和加 工介 绍 了 Matra 的不 同使 用方法。 s cm e   关 键词 : s ra Mat cm软件 ;A / A 产 品设计 与制造 ; 用研究  e C D C M; 应

【 btat n  ̄h e r ue n ah g r e ,M s r ms w rp y nip ̄ n r e h  A s c]I m i   o c ad eci   o s atc  f a  a    o ato .Te r   n p d   t n p cs ea o el a m t  l
p prit d e   e u ci   ae  r u dt f nt no s ra  bu A / AM,a   m i dte c a ds na   ahnn   noc h o fMat cm ao t D C e C d o e hau  g d n c bn     t l ei  n m cii g

f rdc   r u   e f r tpr i   opoutt it d eh ie n  e tnoMatcm  so n oc t d e o a o f s r . ea
Ke   y wor :M a t r a  s t r CAD/CAM ; sgn an   c i ngofpr duc s ds se c m ofwa e; De i   d ma h ni     o t ;Appi a i s lc ton  

中图分类 号 : 9 .2 文献 标识 码 :  3 17  A

1 引言 
随着社会 的不断发展 , 品生产的竞争 日趋激烈, 品的结  产 产
构 变得 越 来 越 复 杂 , 能 变 得 愈 来 愈多 , 对产 品的 设计 者 和 生  功 这

Mat cm 软 件 是 美 国 C C o w r 司 开 发 的 C D   s ra e N  Sf ae公 t A/
C M一体化软件 , A 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 实感模拟等功能于一体 ,   对系统的运行环境要 求较低 ,使用户无论是 在造 型设计 、C C N 

产者提出的要求越来越 高 : 产品的更新换代变得 日益频繁 , 研制 

C C车床或 C C线切割等加工操作中 , N 都能获得最佳效  周 期 变得 愈 来 愈 短 , 品 的生 产 周 期 也变 得 愈 来 愈 短 。 了适 应  铣床 、 N 产 为 新形式 下的新 任务 ,人们 可 以借 助于计算 机 中的设计 软件的  C D/ A A C M技术的卓越功能来 实现产 品的辅助设计与辅助制造  功能 , 从而大大缩短产品 的生产周期和降低产品的生产成本。因 

果 。M sr m基于 P ae a tc c平台 , 支持中文环境 , 价位适 中, 因而在  广大 中小 型企业 、 学校教学 中得到 了广泛的应用 。  
在计算机技术 日益发达的今天 ,人们正在广泛地使用三维 

此, 开展基 于 Matr m软件基础上的 C D/ A scc a A C M功能的应用研  建模工具去构造和分析产 品的实体模型样机 ,以取代价格昂贵  的物理样 机。通过 检测这些 实体模 型的样机及其存 在的问题 ,   究, 具有十分重要的学术指导价值和工程应用价值 。   可以发现或避免在 以后 的制造 、操作和运行 维护过程 中出现的 


k来稿 日期 :0 6— 4— 8 20 0 2 

各种类似问题 ,从而达到缩短产 品开发周期 ,减少产品开发成 

:   . 。 。墨  羔 : :  :: .   
, 

4结论 
本文在 A t A 2 0 u C D 0 0环境下 , o 运用 O c R  ̄et X开发 了检测  A 摆线轮 的参数化设计 及绘 图系统 ,该系统可准确计算 出两种检 
测方法 下的检测尺寸 ,并 自动绘制出不 同跨齿数下的检-位置  测

图形 。该系统界面友 好 , 操作简单、 实用 , 大大减少了设 计人员  的重复性劳动 ,提高了设计 、绘 图的效率 ,可以提供给工厂应 
用。  
图 6某二齿  摆线轮 的公法线法的检测结果 

参 考 文献 
1 天民, 力行, 关 李 单丽君 , 摆线轮检测 中公法线长度的计算和确定 .   大连铁道学 院学报, 0 2 1 ,7 3 . 20 () — 0 2   2 关天 民, 李力行  摆线轮双棒量法尺寸的确定方法 . 大连铁道学院学  报。 9 9 2 . 5 4 . 18 ( )4 — 9   3 昌成 , 汪 段成龙 。 曾小惠 . u C D的二次开发技术 . At A o 机械设计与制 
造。 0 5 6 , 9— 0 2 0 ( )5 6 .  

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4单丽 君, 关天民, 李力行 . 检测二齿差摆线轮时公法线长度 的计算 和  
{。  



确定 方法 . 机械设计与制造,0 2 2 , 7—5 . 20 ( )5 9  

5刘 良华, 东海编 . u C D 00A X开发技术 . 朱 A t A 20   R o 北京: 华大学 出 清  
图 7某一 由差摆 线轮的双棒量  的检测结果 
版 社 ,0 0  20.

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8   4一

别红玲 等 : 于 Matra 基 s cm软 件 C D C M 功 能的应 用研 究  e A /A

第 1 2期 

本, 提高产 品开发质量 的目的。  

路径转换 、 管理 和修改操作等。公 用管理包括路径模拟 、 实体 验  材料等 。  

批 程式过滤、 后置处理 、 加工报表 、 定义 刀具 和定 义  2 基于 M s ra atcm软件基础上的 C D功能  证 、 次模式 、 e A

M s ra 软件 具 有较 强 的计 算机 辅 助设 计 ( A ——  at cm e cD C m u r ie  ei )功能 , o p t   ddD s n eA g 它可以实 现二维绘 图或者三维实  体造型 的功能。它 的 C D零 件造 型命令包括绘图 ( r t、 A Ce ) 实体  a

就 Matr m系统的加工方式而言 ,它又 可以分为二维 加  s c ea 工和三维曲面加工 。二维加工的方式有外形铣 削、 挖槽 加工 、 钻 

铣刻文字等。 at em的 C M功能主要表现在可 以通  Msr ea A (od s 、 Sl e) 修整 ( df) 转换 ( f m) 删除 ( e t)和分析  孔加工、 i Moi 、 y Xo 、 r D le e 过设 置合理 的参数 , 如从 刀具库里选取合适的刀具、 设置刀具参  ( nlz) 以及文件 ( i ) A aye , Fl 和屏幕 (c n 等功能。 e Sme )   设 显示 出进行切削加工 的刀具路径 ; 然  在实际生产和现代产 品造型过程中 ,不仅有二维的平面图  数 、 置切 削深度等操作 ,

纸设计 , 而且有 三维 的几何实体造 型的建模 , 而且还有大量 的 自   由曲面造型建模 。 由于 M s r m具有较强的 C D功能 , at c ea A 它可以  满足不同用户在开发新型产 品过程 中的不同需求 。使得产品的  更新换代不断地加快 。   M s ra 可以轻松 的实现二维绘图任务 。利用 了 M s r at cm e at - e 

后通 过工作设定 , 行工作参数设定 ; 进 最后在加工操作管理命令  中单击实体验证命令 ,可 以在 M s r m系统 中模拟 出在 数控  at c ea
机床上加工零件 的过程 。通过对模 型的仿真加工可以交互式地 

模拟、 验证和显示 N C的加工路径 , 还可 以进行 N C自动编程和  后处理加 工 , 是一 种花 费少 、 效率 高 , 不用机床而可 以进行 N   C 加工的试 验的方法 , 它可 以免去费时耗力的样件生产 。 缩短机床  调试准备 时问, 并大 大减少 刀具磨损量补偿和清理等工作 , 这对 

cm软件 中的绘 图、 a 修正 、 转换 和删除等几个简单的命 令 , 可以 
完成二维图形的绘制 。  

M s r m 软件 还 可 以实 现 三维实 体造 型功 能 。它通 过  at c ea Mat cm的命令 中的曲面和实体命令 。 以实现三维 曲面和实  s ra e 可
体造型 。例如 , 通过 曲面命令下的扫描曲面、 旋转 曲面、 曲面到 

在复杂工件装夹情况下进行加工来说 , 大大减少撞刀 、 将 碰刀 的  
机会 , 从而提高了 C M 的水平 和效率 。 A  
三维 曲面加工方法有平行加工 、 陡斜面加工 、 放射 加工 、 投 

角等命令 , 我们 可以设 计出如图 1 所示 的汽水瓶的曲面造 型。 再  如, 通过实体命令 中的拉伸 、 布尔求差等命令 , 我们可 以完成汽  水瓶的模具实体造型 。如图 2所示。  

影加工、 流线加工、 等高外形加工 等加工方法 。而这些 加工方法  又可以分为粗加工 和精加工 ,粗加工 的主要 目的是尽可能去 除  加工余量 , 因此应该 尽可 能选用与加工表面相适应、 同时加工效  率也很高 的加工方法 ;粗加工 的主要 目的是保证加 工表 面的尺  寸、 位置精度和表面粗糙度 , 因此应该从保证零件质量 的角度 来  选择 加工方法 。图 3为用平行加工方法进行 的粗加工和精加工  的表 面精度 的比较 ,通过 比较可 以清楚 的看 出不同加工方法下 
产 生的不 同表 面精度 。 也显示 出 Mat cm强大的 C M功能。 s ra e A  

图 1曲面造型 

图3 模拟粗加工与精加 工表面精 度的对比  

4结束语 
数控加工技术经历了一段较长时 间的发展 , 总的来说 , 由于  计算机 的大规模普及 以及 C D C M软件的开发和推广 ,数控  A /A 技术正逐步变得越来越 简单 。 at cm软件是当前较实用的数  M s ra e 控加工软件之一 , 操作简单方便 , 它在模具的辅助结构设计和辅 

助制造方面都发挥着巨大的作用 , 这种作用 既贯彻 了动态化 、 智 
能化 、 可视化 的设计理念 , 又贯彻 了精确性 、 快速性 、 有效 性的加 
图 2实 体 造 型 

工规范 , 可以大大提高模具 的设计水平和加 工质量 , 从而使我国  的模具行业发展速度能满足社会不 断增长 的客 观需要 。  

3 基于 M s ra at cm软件基础上的 C M功能  参考文献  e A

Mat cm 软 件 具有 强 大 的计算 机 辅 助制 造 (A s ra e c M——  1李凯等 . A C M 与数控 自动编程技术 .北京 : C D/ A 化学- k r/  ̄版社 。   C m ue ie  a uatr g 功能。 o ptr ddM n f ui ) A c n 它的 C M数控编程命 令包  2004. A   括 刀具路径 (olah) T opts和公用管理 ( c u l 。在刀具路径命令  2马秋生 , N  ts i) 王春海 .M s r m的曲面精 D -方 法 比较与应用 .现代制  at e ea n r 功能下 , 可以完成包括外形轮廓 的铣削 、 钻孔 、 挖槽 、 面铣 、 曲面  造 工 程 ,0 5 5 . 20()   加工 、 多轴 ( 三轴、 四轴 、 五轴 ) 加工等操作 , 以及工作设定 、 刀具  3何满 才 .Matra   . s cm 9 0习题精解 .北京 : 民邮电出版社 ,0 3 e 人 20.  


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