论文总字数：15113字

摘 要

Mastercam软件是美国开发的基于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、刀具路径摸拟及真实感摸拟等多种功能于一身，从而实现了从产品的几何设计到加工制造的CAD/CAM一体化，是目前世界上应用最广泛的CAD/CAM软件之一。它具有强劲的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能，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。本课题就是基于MASTERCAM软件围绕着这一应用主题展开。

齿轮模型是一个比较典型的曲面模型，本课题就是用MASTERCAM软件进行直齿轮的三维建模，仿真加工零件，生成加工程序并在数控机床上加工出其模型。首先根据图形实物，确定各部分之间的比例关系并参照自己的设计建出直齿轮的三维模型，再根据齿槽形状建出指型齿轮铣刀。创建后的实体模型可以在CAM中生成精确的刀具路径。生成的刀具路径，可以通过自定义指型齿轮铣刀进行加工仿真，从而完成直齿轮的成型铣削加工。

通过本次研究进一步证实了MASTERCAM软件在曲面建模加工中所具有的强大功能。

关键字：直齿轮 MASTERCAM 建模 数控加工

Abstract

Mastercam was developed by the United States and was based pc platform for CAD/CAM software, which combined two-dimensional graphics, three-dimensional solid modeling, surface design, voxel split, CNC programming, tool path simulation and realistic simulation and other functions in one in order to achieve a geometric product from design to manufacturing of CAD / CAM integration, is one of the world's most widely used CAD / CAM software. It has a strong and flexible curved rough surface finishing capabilities, is widely used in general machinery, aviation, marine, military and other industries design and NC machining. This paper is based on MASTERCAM software applications around the theme started.

Gear model is a typical surface model. The three-dimensional surface modeling, simulation process model parts, build processing and processing of CNC machine tools were used to this paper and machined gear model. First of all, according to graphic objects, to determine the proportional relationship between the parts and the light of their own design using cad modeling to create three-dimensional model of the spur gear.Then built the gear cutting end mill according to the shape of the Gear alveolar. After creating a solid model can generate accurate CAM tool path. The simulation of the machining tool path through the gear cutting end mill, thus completing the molding milling spur gears.

Through this study，MASTERCAM have been confirmed in surface modeling capabilities with powerful processing.

Key words: Spur Gear; MASTERCAM；Modeling; NC

目 录

摘 要 1

Abstract 2

第一章 绪论 5

1.1引言 5

1.2 选题的背景及意义 5

1.3 MASTERCAM技术国内外发展状况 6

1.4课题的基础了解 9

1.5本文主要研究的内容 10

第二章 直齿轮相关计算理论 11

2.1 引言 11

2.2 直齿轮参数概述 11

2.3 直齿轮参数的计算 11

2.4 本章小结 13

第三章 软件平台 14

3.1 Master CAM软件简介 14

3.2 Master CAM的两大模块 15

3.2.1 CAD设计模块 15

3.2.2 CAM模块 15

3.3 MasterCAM在本课题中的应用 16

3.4 本章小结 16

第四章 直齿轮的仿真加工 17

4.1 直齿轮成型法加工仿真的理念 17

4.2 直齿轮的建模 17

4.3 指型齿轮刀具的创建 21

4.4直齿轮成型铣削加工路径 23

4.4.1 创建刀具切削齿轮单一路径 23

4.4.2 设置第一部分刀具切削路径 27

4.4.3 设置第二部分刀具切削路径 28

4.4.4 设置第三部分刀具切削路径 29

4.4.5 设置第四部分刀具切削路径 30

4.5 加工仿真 31

4.5.1 齿轮的第一部分加工 33

4.5.2 齿轮的第二部分加工 35

4.5.3 齿轮的第三部分加工 36

4.5.4 齿轮的第四部分加工 38

4.6本章小结 39

第五章 总结 40

参考文献 41

致 谢 43

第一章 绪论

1.1引言

随着CAD,CAM等技术不断发展和日趋完善，它们在各个领域得到了机器广泛的应用。其中MASTERCAM软件是这一技术发展得比较成功的软件之一，它是从二维绘图，数控加工编程，曲面造型等功能发展起来的软件。目前已广泛应用于航空，汽车，通用机械等领域，同时也被当今许多世界领先的制造商用来从事概念设计，工业设计，详细的机械设计及其工程仿真和数控加工等领域。其CAD模块尤其出色，在同类软件中处于绝对领先地位，它提供了一种交互式编程工具，可计算生成精确可靠的刀具加工轨迹，是一个功能强大的计算机辅助制造模块。

1.2 选题的背景及意义

现代制造业所面对的经常是具有复杂型腔的高精度模具制造及复杂产品的外型加工，其共同特点是以复杂三维型面为结构主体，整体结构紧凑，制造精度要求高，加工成型难度极大。通过近几年对MASTERCAM软件的应用的摸索，针对上述制造过程中普遍存在的技术难点，将传统的工艺方案中适用现代数控加工的精华部分溶入MASTERCAM的应用过程，总结出一套适用于各类复杂型面的数控加工编程方法。

鉴于传统模具加工的缺点，采用MASTERCAM这样一套当今世界上最先进和密集集成，面向制造业的高端软件，通过对目前机械制造行业最常见的、最广泛应用的齿轮模具进行造型和加工，实现模具的快速制造及对市场的快速响应。

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