CAM教材后半部分

闹钟实例包括实体建模（CAD）和模具加工（CAM）两部份，实体建模部份包括线框和实体的构建，整个构建过程贯穿了MasterCAM最常用的命令和构图方法；模具加工部份包括凹、凸模的分模构建方法和凹、凸模的编刀路加工方法，这部份蕴涵着好多MasterCAM加工的经验值。相信通过本章的学习，你定能对MasterCAM的运用更加熟练，同时一定能真正地掌握好MasterCAM的建模和模具加工方法。 闹钟效果图 闹钟实体CAD部份 步骤一：拉伸闹钟主体Solid （一）构建点 在辅助工具栏(如图图4-2-1-1所示) 的图层Level新建一图层Point 图4-2-1-1 辅助工具栏 Level 此时弹出层管理器，如图图4-2-1-2所示 图4-2-1-2 确定OK 使用 （Cplane_Top）设置构图平面为Top 使用 （Gview_Top）设置构图视角为Top 用鼠标点击辅助工具栏的Z深度（构图深度），直接输入：0 主菜单 Create Point Position 此时系统提示指定一个点，直接在键盘输入点的坐标：（0 ，0） Enter 类似分别输入以下的点： （29 ，5）、（36 ，10）、（44 ，20）、（48 ，30）、（48 ，40）、 （46 ，50）、（42 ，60）、（34 ，70）、（18 ，80）、（0 ，83） 注：1、输入点的坐标时不用括号； 2、每输入完一个点后回车Enter一次。 按Esc返回主菜单 Xform Mirror Window窗选法窗选右边的9个点，即除了点（0 ，0）和（0 ，83） Done 2 Points 选择（0 ，0）和（0 ，83）两个点作为镜像中心线 此时弹出镜像对话框，选择Copy如图4-2-1-3所示 图4-2-1-3 镜像对话框 确定OK 使用 （Screen_Clear Colors）可清除镜像时的屏幕颜色，如图4-2-1-4所示 图4-2-1-4 已完成的点 （二）构建闹体线框 在辅助工具栏的图层Level新建一图层Wireline ,当前层为Wireline 确保构图平面为Top , 构图视角为Top , Z深度为：0 Create Arc 3 points 分别过三点画圆弧，如图4-2-1-5所示三段圆弧1、2、3 图4-2-1-5 三点画法 在辅助工具栏的颜色Color更改当前的颜色为另一种颜色 BACKUP（或按键盘上的Esc返回到Arc菜单下） Tangent 2 entities 此时系统提示输入半径，这里输入：46 注：这里的半径值可以取45~47都可以，只要保证与圆弧1和3比较接近相切,且接近于点。 选择两条被切边，如图4-2-1-6所示 图4-2-1-6 选择两条被切边 此时出现两个圆，如图4-2-1-7所示圆1、圆2 图4-2-1-7 选择图4-2-1-7中圆1为我们要的圆，此时圆2消失 BACKUP返回主菜单 Modify Trim 3 entities 依次选择圆弧1、2再选圆，如图4-2-1-8 图4-2-1-8 3 entities Trim 得到图形如图4-2-1-9所示 图4-2-1-9 按Esc返回主菜单 Create Arc Tangent 2 entities 输入半径值：36（35~37都可以） 选择两被切边，如图4-2-1-10所示 图4-2-1-10 BACKUP返回主菜单 Modify Trim 3 entities 依次选择圆弧1、2再选圆，如图4-2-1-11所示 图4-2-1-11 3 entities Trim 注意，此时在图4-2-1-12中的Zoom区中的圆弧未被Trim ，可将其删除（使用 Delete） 图4-2-1-12 右键Unzoom撤消局部放大 打断线，使用快捷键F7 Break打断线 2 pieces 先选择要打断的圆弧，再选择点作为打断点，如图4-2-1-13所示 图4-2-1-13 删除Delete如图4-2-1-14所示的两段圆弧 图4-2-1-14 按Esc返回主菜单 Xform Mirror All选择要镜像的圆弧 Arcs Done 2 points选择镜像中心线，如图4-2-1-15所示 图4-2-1-15 使用 清除镜像时的屏幕颜色 在辅助工具栏中的层Level中隐藏点的层Point 得线框模型如图4-2-1-16所示 图4-2-1-16 已完成的线框 （三）构建闹钟实体 主菜单 使用 使构图视角为Gview_Isometric 在辅助工具栏中的Level新建一层Solid , 并设当前层为Solid Solids Extrude 选择线框1 Done (Reverse It改变拉伸的方向为向上，如图4-2-1-17所示) 图4-2-1-17 Done弹出Extrude Chain对话框，如图图4-2-1-18所示： 图4-2-1-18 Extrude Chain 选Create Body表示为创建实体，如图4-2-1-18之1 指定创建的实体拉伸的高度为27，如图4-2-1-18之2 指定拔模斜度为3，如图4-2-1-18之3 OK。此时可在键盘按Alt+S对已建的实体着色，如图4-2-1-19所示： 图4-2-1-19 拉伸的闹钟实体 步骤二：变半径倒圆Variable Radius Fillet(此命令在 Solid中) 只选择边Edges为Y（因为这里我们只用Edges），其它都为N，如图4-2-2-1所示： 图4-2-2-1 选实体上表面的边缘Edges,如图4-2-2-2所示： 图4-2-2-2 选择边缘线 Done确定，弹出Fillet Parameters倒圆参数对话框 参数设置如图4-2-2-3所示 图4-2-2-3 倒圆Fillet Parameter 选择变半径倒圆Variable Radius 如图4-2-2-3之1 选择过度圆滑Smooth且在Overflow选择Maintain Edge，以使倒圆的端点处能够圆滑过度（因为我们选择的8段边缘线Edges是线段，线段与线段之间是共同的端点），如图4-2-2-3之2 分别选击8段边缘Edges (Edge1~Edge8)的端点Vertex (每段Edge都有两个Vertex ,点击每条Edge前面的+即可看到两个Vertex ,如图4-2-2-3之3)，然后分别在如图4-2-2-3之4的框中输入对应的Radius值，各Radius的对应值如图4-2-2-4所示 图4-2-2-4 各Vertexr的Radius值 确定OK 。完成的倒圆如图4-2-2-5所示 图4-2-2-5 完成的Variable Radius 注：在输入各段Edge的端点Vertex的相应值时，可以双击Vertex ，此时 图中相应的端点高亮度显示，这时可以直接输入Radius的值；在双 击Vertex前，最好先把对话框拖到一边，不要挡住拉伸实体，以清 楚地看到各点，方便接下来输入各倒圆值。 步骤三：构建钟座 返回到主菜单 （一）构建钟座线框 按Alt+S取消着色Shading 设定构图平面Cplane为Top，使用快捷按钮 设定Z深度，点击 直接从键盘输入0 Enter（也可点击 然后直接捕捉闹钟的底面的任一个点，如图4-2-3-1所示） 图4-2-3-1 改变构图视角，使用快捷按钮 。（使用快捷按钮 可使视图充满频幕且在中央位置，此时可以使用键盘上的Page Down缩小视图） Create Rectangle 1 Point 此时弹出矩形Rectangle对话框，参数设置如图4-2-3-2所示 图4-2-3-2 One Point法画矩形 确定OK 。此时在键盘上输入（0 ，0）作为矩形的放置点。 按键盘上的Esc退出（退一步就行了） 2 Point 此时在键盘上输入（-27 ，8）  Enter 输入（27 ，-5） Enter线框如图4-2-3-3所示 图4-2-3-3 钟座线框 按Esc退出,返回到主菜单（也可以直接使用 ） 注：B端点的线框左上角坐标（-27 ，8）中的Y值最好为8，以便后面的Shell能成功；右下角坐标（27 ，-5）中的Y值只要是在A点下面就行了，即可以是其他值。 （二）构建闹座实体 改变构图视角，使用快捷按钮 Solids Extrude 选择线框1 Done (Reverse It改变拉伸方向为向上)如图4-2-3-4所示 图4-2-3-4 Done 弹出Extrude Chain对话框，参数设置如图4-2-3-5所示 确定OK，完成钟座1 图4-2-3-5 以同样的方法Solids Extrude 选择线框2 Done (Reverse It改变拉伸方向为向上)如图4-2-3-4所示 Done 弹出Extrude Chain对话框，指定拉伸的高度为23 确定OK，完成钟座2 按Alt+S着色Shading，如图4-2-3-6所示 图4-2-3-6 Boolean (此命令在Solids菜单下) Add 此时只使Solids为Y，其它为N，分别选择图4-2-3-6中的闹钟主体和钟座1（必须先选择钟座1，再选择闹钟主体） Done 把钟座与闹钟主体布尔加Boolean Add起来成为一个整体，如图4-2-3-7所示 图4-2-3-7 注：Boolean Add 之后钟座1与闹钟主体的着色Shading一样。 Remove 此时只使Solids为Y，其它为N 分别选择图4-2-3-7中1和2，进行布尔减 Done 完成的钟座如图4-2-3-8所示 图4-2-3-8 完成的钟座 返回到主菜单 步骤四：构建沉孔 （一）构建线框 按Alt+S取消着色Shading 设定构图平面Cplane为Top，使用快捷按钮 设定Z深度，点击 直接从键盘输入18 Enter 改变图层Level，把图层切换到线框图层Wireline Create Acr Circ pt+rad (圆心和半径) 此时系统提示输入Radius值，输入半径值为：31 此时把鼠标移到绘图区，直接在键盘上输入（0 ，46）作为圆心的定位坐标点 Enter 线框如图4-2-4-1所示 图4-2-4-1 沉孔线框 （二）构建沉孔 按Esc退回到主菜单 下 改变图层Level，把图层切换到实体图层Solids Solids Extrude 选择图4-2-4-1的线框 Done 使箭头向上 Done 弹出Extrude Chain对话框，参数设置如图4-2-4-2所示 图4-2-4-2 Cut Body对话框 确定OK后按Alt+S给实体着色，如图4-2-4-3所示 图4-2-4-3 完成的沉孔特征 步骤五：钟体抽壳Shell 使用 （或按住Alt+键盘上的方向键）把钟体旋转到背面 Shell 设置Faces为Y，其它都为N，选择钟体的背面 Done 此时弹出Shell Solid对话框，设置参数如图4-2-5-1所示 图4-2-5-1 抽壳对话框 确定OK，完成抽壳如图4-2-5-2所示 图4-2-5-2 注： 1、Inward指抽壳后的壁厚为所选面的外缘线向里的壁厚，如图4-2-5-3之1所示 2、Outward指抽壳后的壁厚为所选面的外缘线向外的壁厚，如图4-2-5-3之2所示 3、Both指抽壳后的壁厚为所选面的外缘线向里、向外的壁厚，即两倍壁，如图4-2-5-3之3所示 图4-2-5-3 步骤六：钟面Cut特征 按Esc退回到主菜单 下 使用 改变图形视角 改变图层Level，把图层切换到线框图层Wireline 使用辅助菜单更改成另一种颜色Color 确保构图平面为俯视图T，工作深度Z可以为任意，这里为默认 按Alt+S取消着色Shading Create Arc Circ pt+rad 此时系统提示输入半径值，这里输入4 输入（0 ，46）作为圆的定位点 按Esc退出返回到主菜单 改变图层Level，把图层切换到实体图层Solids Solids Extrude 选择上一步所绘的圆（使用Reverse It改变箭头的方向，这里为向下） Done 此时弹出Extrude Chain对话框，参数设置如图4-2-6-1所示 图4-2-6-1 按Alt+S给闹体着色Shading，如图4-2-6-2所示 图4-2-6-2 步骤七：构建凸缘 (一)构建凸缘线框 返回主菜单 使用图层Level ，隐藏Wireline图层 ，以简洁绘图区，方便绘图 新建图层Wireline2并设置当前层为该层 旋转闹钟到背面的适当位置 Create Curve One edge From solid 选择钟壳的内缘边，如图4-2-7-1所示 图4-2-7-1 Done 按Esc返回主菜单 按Alt+F7隐藏已完成的闹钟部分，以提高系统的计算速度 Xform（转换） Ofs ctour（偏移轮廓线） Chain 选择上面从实体创建得到的线框,如图4-2-7-2所示 图4-2-7-2 End here Done 此时弹出轮廓偏移对话框，参数设置如图4-2-7-3所示 图4-2-7-3 Offset Contour对话框 注：1、当选择的线框为顺时针时 , 偏移向左 (即向内) 偏移 2、当选择的线框为逆时针时 , 偏移向右 (即向外) 偏移 , 如图所示 (二)构建凸缘Lip 返回主菜单 改变图层Level，把图层切换到实体图层Solids Solids Extrude 分别选择线框1和线框2 , 如图4-2-7-4所示 图4-2-7-4 End here Done 保证拉伸的方向为向下 Done 此时弹出参数对话框,参数设置如图4-2-7-5所示 图4-2-7-5 确定OK , 完成的凸 缘如图4-2-7-6所示 图4-2-7-6 使用图层Level , 把Wireline2图层隐藏,并设置当前图层为Solids图层 按Alt+F7 UnBlank 在绘图区选择要显示的闹钟 按Esc退出即可显示闹钟 旋转闹钟到背面适当的位置,以便看到凸 缘和钟体 Solids Boolean Add 分别选择钟体和凸 缘 Done 完成凸 缘与钟体的布尔加,如图4-2-7-7所示 图4-2-7-7 步骤八：钟顶开口Cut特征 （一）构建Cut线框 按Esc退出返回到主菜单 按Alt+S取消着色Shading 改变图层Level，把图层切换到线框图层Wireline 使用 改变图形视角Gview为前视图F (此时构图平面也随着改变为F) 确保工作深度改为-46 Create Rectangle 1 Point 此时弹出参数对话框，参数设置如图4-2-8-1所示 图4-2-8-1 确定后，此时鼠标上有一矩形，直接在键盘上输入定位点（0 ，-2） Enter 按Esc退回到Create菜单下 Arc Circ pt+rad 此时系统提示输入半径值，这里输入：100 Enter (或右键) 输入圆的定位点为：（0 ，-88.5） 按Esc退回到主菜单（或按 直接退回） Modify Trim 3 entities 如图4-2-8-2所示，按顺序分别选择图中的1、2、3 图4-2-8-2 按Esc返回到主菜单 Delete (或直接使用快捷按钮 ) 删除图4-2-8-3中的线段4 ,所得如图4-2-26所示 图4-2-8-3 按Esc返回到主菜单 Modify Fillet Radius：3 （设置Angle<180为S ,Trim为Y） 分别选择图4-2-8-3中的1、2和3、4处 所得的线框如图4-2-8-4所示 图4-2-8-4 按Esc退出，返回到主菜单 （二）构建Cut特征 使用 改变图形视角 改变图层Level，把图层切换到实体图层Solids Solids Extrude 选择上一步得到的Cut线框 Done (Reverse It改变箭头方向为向后) 如图4-2-8-5所示 图4-2-8-5 Done 此时弹出Extrude Chain对话框，参数设置如图4-2-8-6所示 图4-2-8-6 确定OK 按Alt+键盘上的方向键（或直接使用 ） 按Alt+S给钟体着色，即可看到已完成的Cut特征，如图4-2-8-7所示 图4-2-8-7 步骤九：构建钟面修饰：耳朵 （一）构建线框 返回到主菜单 使用 改变闹钟的图形视角 改变图层Level，把图层切换到线框图层Wireline 使用Alt+F7隐藏已完成的钟体（或用菜单Screen Blank） 选择钟体，按Esc退出，此时闹钟已被隐藏 使用辅助菜单更改为另一种颜色Color Xform Ofs ctour 选择如图4-2-9-1所示的轮廊线 图4-2-9-1 Done 此时弹出Offset Contour参数对话框 参数设置如图4-2-9-2所示 图4-2-9-2 确定OK，此时得到的偏移线的颜色与原来的一样 使用 清除颜色Clear Color (或使用菜单Screen Clr colors) (二)构建耳朵Extrude实体 返回到主菜单 改变图层Level，把图层切换到实体图层Solids Solids Extrude 右键选择Zoon 选择上一步偏移得到的轮廊线 技巧：此步选择偏移线因为偏移量小，很难选择到我们想要的轮廊线。怎么办？右键选择Zoon （或使用 ）部分放大，Unzoon为撤消部分放大。 右键选择Unzoon Done (Reverse It改变箭头的方向为向上) Done弹出Extrude Chain对话框，如图4-2-9-3所示： 图4-2-9-3 Extrude Chain 选Create Body表示为创建实体，如图4-2-9-3之1 指定创建的实体拉伸的高度为28.5，如图4-2-9-3之2 指定拔模斜度为3，如图4-2-9-3之3 OK。此时可在键盘按Alt+S对已建的实体着色，得到耳朵实体如图图4-2-9-4所示： 图4-2-9-4 (三)变半径倒圆Variable Radius Fillet 只选择边Edges为Y，其它都为N，如图4-2-9-5所示： 图4-2-9-5 选实体上表面的边缘Edges,如图4-2-9-6所示： 图4-2-9-6 选择边缘线 Done确定，弹出Fillet Parameters倒圆参数对话框，参数设置如图4-2-9-7所示 图4-2-9-7 倒圆Fillet Parameter 选择变半径倒圆Variable Radius 如图4-2-9-7之1 选择过度圆滑Smooth且在Overflow选择Maintain Edge，以使倒圆的端点处能够圆滑过度（因为我们选择的8段边缘线Edges是线段，线段与线段之间是共同的端点），如图4-2-9-7之2 分别选击8段边缘Edges (Edge1~Edge8)的端点Vertex (每段Edge都有两个Vertex ,点击每条Edge前面的+即可看到两个Vertex ,如图4-2-9-7之3)，然后分别在如图4-2-9-8之4的框中输入对应的Radius值，各Radius的对应值如图4-2-9-8所示 图4-2-9-8 各Vertex的Radius值 确定OK 。完成的倒圆如图4-2-9-8所示 图4-2-9-8 完成的Variable Radius (四)抽壳Shell 使用 （或按住Alt+键盘上的方向键）把钟体旋转到背面 Shell 设置Faces为Y，其它都为N，选择钟体的背面 Done 此时弹出Shell Solid对话框，设置参数如图4-2-9-9所示 图4-2-9-9 抽壳对话框 确定OK，完成抽壳如图4-2-9-10所示 图4-2-9-10 (五)Solid Trim获得“耳朵”特征 使用 使图形成轴向视图 Solids Next menu Trim 此时左边的选择实体元素(Pick Solid Entity)设置如下，图4-2-9-11所示 图4-2-9-11 选择耳朵实体 确定Done Plane (利用平面来修剪Trim) 此时要在左边定义平面Define Plane ,如下图4-2-9-12所示 图4-2-9-12 Define Plane 这里我们选择X方向值来Trim实体 此时系统提示输入在X方向Trim的X起始值，这里输入：34 Enter 此时在工作区的X方向出现Trim平面，方向向右 确定Done ,效果如图4-2-9-13所示 图4-2-9-13 Trim 选择图4-2-9-13中的Solid Trim_1 Done Plane X = const 此时输入：38 Enter Flip 改变Trim方向，这里方向为向左 Done 完成闹钟一边的耳朵，如图4-2-9-14所示 图4-2-9-14 完成的耳朵 (六)镜像Mirror另一耳朵 返回主菜单 Xform Mirror 选择图4-2-9-14耳朵1 Done 此时左边有四种Mirror方法 , 这里选择2 Points 使用图层Level , 显示点Point 使用 改变构图视角，选择镜像的中心两点，如图4-2-9-15 图4-2-9-15 此时弹出镜像对话框，设置如图4-2-9-16所示 图4-2-9-16 Mirror对话框 确定OK 使用图层Level隐藏点 使用 改变构图视角，效果如图4-2-9-17所示 图4-2-9-17 完成的闹钟耳朵 (七)耳朵和钟体布尔加Boolean Add 按Alt+F7(或使用菜单Screen Blank来隐藏或者UnBlank显示元素) UnBlank不隐藏元素 此时把鼠标移到绘图区，即可选取你要显示的元素（被选中的元素会暂时消失） 按Esc 这时要显示的元素就被显示 继续按Esc返回主菜单或使用 返回 Solids Boolean Add 选择钟体，再选择耳朵，完成的钟面修饰如图4-2-9-18所示 图4-2-9-18 钟面修饰：耳朵 步骤十：完成闹钟的CAD 使用图层Level隐藏所有线框 按 使图形成轴向视图，按 使图形充满绘图区显示 按 给闹钟着色Shading , 此时弹出着色设置对话框，如图4-2-10-1所示 图4-2-10-1 Shading Settings着色设置 确定OK ，闹钟的最终效果图如图4-2-10-2所示 图4-2-10-2 完成的闹钟效果图