基于2种软件的海锚设计与数控加工

0 引言

    随着计算机技术的迅猛发展，机械制造行业的CAD/CAM软件也得到了前所未有的发展，各种三维CAD/CAM软件应运而生，且各具特色，如Pro/Engineer、NX、、Cimatron、Master CAM等。

    属于中端三维CAD软件，是达索系统(Dassault Systemes S.A)下子公司的产品，软件最大的特点是易学易用，容易掌握，对硬件的要求较低。另外，在世界范围内有数百家公司基于开发了专业的工程应用系统作为插件集成到的软件界面中，其中包括模具设计、制造、分析、产品演示、数据转换等等，使它成为具有实际应用解决方案的软件系统，但在工程中要实现应用需要其它模块的支持。

    MasterCAM是美国CNC Software公司所开发研制的CAD/CAM系统软件，由于卓越的加工功能，在世界上拥有众多的忠实用户，被广泛应用于机械、航空、造船、模具等领域。MasterCAM作为基于windows平台的CAD/CAM软件，由于其对硬件的要求不高，可以在普通计算机上运行，且操作灵活，易学易用，效率高。鉴于目前我国企业的经济及技术实力，选用计算机平台来实现3-5轴的CAM是非常实际的。然而MasterCAM的设计(CAD)功能相对薄弱，在进行复杂曲面造型时比较困难，而这正是的优势所在。

    提供了DXF、IGES、CADL、VDASTL、DWG等标准图形转换接口，可以把其他CAD软件生成的图形转变成本系统的图形文件，实现图形文件共享。建立完模型后选择合理的加工方式，利用MasterCAM的车削、铣削和线切割模块能高效地编制各种数控加工程序，方便快捷地实现图形的雕刻功能。MasterCAM X是其升级版本，界面操作更加快捷方便，功能更强大，目前最新版本为X6。

    下面以一典型零件——海锚为例进行设计与数控加工，介绍利用和MasterCAM软件相结合，进行数控加工编程的过程与应用特点。此零件在结构上包含平面、斜面、曲面，具有成形面多、拐点多、死角多、刀具不易切人等特点。在设计加工过程中必须对刀具参数设置、加工路径选择等进行反复论证。综上，选择海锚进行设计加工，能反映所学，具有典型性。

1 基于SoldWorks的海锚实体造型设计

    具有很强的建模功能，利用其拉伸、切除、钻孔、倒角、抽壳、曲线曲面等命令可以完成各种类型的零件设计。先选择草图并绘制草图，进行尺寸约束和几何关系约束，然后进行拉伸、扫描、切除、镜像、阵列、倒角等生成三维立体图。

    结合机床工作行程，通过初步选定尺寸，设计海锚的框架尺寸为65×40×7。首先在前视基准面上画出锚的粗略草图，采用特征拉伸；然后在需要画草图的地方建立新基准面画出类三角的图形，通过特征扫描画出锚上的凸起。五角星的绘制是难点，在本例中采用圆形阵列的方法，先画出五角星的一角，然后“拉伸”，切除凸起，然后选择一边为基准轴，选择特征圆形阵列，数量为5，角度为72度，最后完成锚体部分的圆角，见图1。