第1章　Mastercam X6软件基础

1.1　Mastercam X6概述

1.1.1　Mastercam X6简介

Mastercam是美国CNCSoftware公司研发的CAD/CAM一体化软件，该软件以PC为平台，在Windows视窗环境下使用。Mastercam软件是当前最为经济、有效的全方位CAD/CAM软件，具备常规的硬件要求、稳定的运行效果，且易学易用等优点，更以其强大的功能，赢得大批忠实的用户，被广泛地应用于模具制造、机械加工、电子、汽车、航空等行业。

Mastercam作为一款功能强大的CAD/CAM软件，是目前装机量第一的CAD/CAM软件。为适应广大用户的习惯，2005年7月，CNC Software公司在中国隆重推出Mastercam X版。X版本是CNC Software公司经过多年精心打造，隆重推出的版本，其Windows风格界面受到广大用户的普遍好评。

Mastercam X6是目前Mastercam X的最新版本。Mastercam X6在Mastercam X的基础上继承了Mastercam的一贯风格与绝大多数设置，集二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径模拟及仿真加工等功能于一身，相较于Mastercam X5，增加了新的功能和模块，其操作性能更强，功能也更加强大，更适合用户的要求。

Mastercam X6的优势在于数控加工方面，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，简单易用，生成的NC程序简单高效。Mastercam主要竞争对手有UGNX、Edgecam、WorkNC、Cimatron、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，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，使其在通用数控加工中依然是王者。

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在中国的销量及在全球的CAM市场份额都雄居榜首，因此对机械设计与加工人员来说，学习Mastercam是十分必要的。

1.1.2　Mastercam X6功能

Mastercam是一款CAD和CAM的集成开发系统，为用户提供了相当多的模块，其中有设计（Design）、铣削（Mill）、车削（Lathe）、线切割（Wire）等模块。可以根据设计及加工需要，自行选取相应的模块。这些模块按照CAD和CAM功能可将这些模块划分为两大部分，下面对各模块做简要介绍。

（1）CAD功能——Design模块

CAD设计模块具有完整的二维和三维造型功能。软件不仅可以绘制二维平面图形、创建三维曲面模型，并可轻松实现标注尺寸等各项编辑功能，可根据图形生成方程曲线；提供图层的设定功能，可显示也可隐藏图层，使得绘图过程更加简单更加清楚；可以绘制曲线，根据曲面生成曲面曲线，并可对曲面的交线进行修剪、延伸、熔接、倒圆角等操作；可以多种方法生成复杂的实体零件，并具有丰富的实体编辑功能。

此外，Mastercam还能方便地接收AutoCAD的DXF及DWG文件，另外，它与SolidWorks三维参数化实体造型软件也有专用的数据接口。

（2）CAM模块——Mill、Lathe、Art、Wire、Router

Mastercam X6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，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。

CAM包括5大模块：Mill、Lathe、Art、Wire和Router。Mill模块主要用于生成数控铣削加工的刀具路径，包括二维加工和三维加工。二维加工类型有平面铣削、挖槽加工、外形铣削及钻孔、镗孔、螺纹加工等。三维加工有曲面加工、多轴加工、线架加工等。Lathe模块主要用于生成车削加工刀具路径，可以进行精车、粗车、钻孔、镗孔、车螺纹等加工。Wire线切割是非常优秀的线切割软件，能快速高效编制线切割程序。

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。

其功能特点如下。

①操作方面，采用了目前流行的“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。

④Mastercam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。

⑤Mastercam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目前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）。

因此，利用Mastercam X6软件，用户可以轻松完成产品制造过程的三大核心环节，即产品设计（利用软件的CAD功能辅助实现）—工艺规划—制造（利用软件的CAM功能辅助实现）。

首先用户利用CAD功能创建一个新模型或调用已有的零件模型，接下来进行加工参数的设置，比如选择刀具、选择机床、工件设置等，这些设置都是在用户的指引下完成的，也就是说软件不能自动完成这些专业性很强的设置与选择，需要由用户按自己的专业知识亲自指定。Mastercam X6系统设有刀具库和材料库，能根据被加工工件材料及刀具规格尺寸自动确定工艺参数（如切削速度、进给率等），也可人为设定。软件根据用户所设置的以上参数，利用自带的适合目前国际上通用的各种数控系统的后处理程序文件，将刀具路径文件（NCI）转换成相应的CNC控制器上所使用的对应的数控加工程序，可进行实体切削验证，模拟真实加工过程，及时发现问题，修改参数，避免损失。然后将修改后的G代码通过PC机传输给与之连接的数控机床，数控机床将按照程序进行加工，从而实现辅助加工。