1 SolidWorks和MasterCAM簡介

　　SolidWorks軟件屬于中端三維CAD軟件，是DassaultSystem公司旗下SolidWorks子公司的產(chǎn)品，軟件最大的特點(diǎn)是易學(xué)易用，容易掌握，對硬件的要求較低。另外，在世界范圍內(nèi)有數(shù)百家公司基于SolidWorks開發(fā)了專業(yè)的工程應(yīng)用系統(tǒng)作為插件集成到SolidWorks的軟件界面中，其中包括模具設(shè)計(jì)、制造、分析、產(chǎn)品演示、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等等，使它成為具有實(shí)際應(yīng)

　　用解決方案的軟件系統(tǒng)，但在工程中要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用需要其它模塊的支持。MasterCAM美國NC Software公司所開發(fā)研制的CAD/CAM系統(tǒng)軟件，由于卓越的加工功能，在世界上擁有眾多的忠實(shí)用戶，被泛應(yīng)用于機(jī)械、航空、造船、模具等領(lǐng)域。然而MasterCAM的設(shè)計(jì)(CAD)功能相對薄弱，在進(jìn)行復(fù)雜曲面造型時(shí)比較困難，而這正是SolidWorks的優(yōu)勢所在。本文為MasterCAM軟件提供了DXF、IGES、CADL、VDA、STL，PARASLD、DWG等標(biāo)準(zhǔn)圖形轉(zhuǎn)換接口，可以把其他CAD軟件生成的圖形轉(zhuǎn)變成本系統(tǒng)的圖形文件，實(shí)現(xiàn)圖形文件共享。建立完模型后選擇合理的加工方式，利用MasterCAM的車削、銑削和線切割模塊能高效地編制各種數(shù)控加工程序，方便快捷地實(shí)現(xiàn)圖形的雕刻功能。

　　因此利用solidworks進(jìn)行CAD設(shè)計(jì)，結(jié)合MasterCAM進(jìn)行數(shù)控加工，就成為當(dāng)前模具企業(yè)優(yōu)先選擇的CAD/CAM方式。

　　下面以手機(jī)蓋模具為例，介紹SolidWorks結(jié)合MasterCAM9.0在模具設(shè)計(jì)和加工方面的應(yīng)用。

　　2 基于SolidWorks的手機(jī)蓋模具設(shè)計(jì)

　　solidWorks軟件具有很強(qiáng)的建模功能，利用其拉伸、切除、鉆孔、倒角、抽殼、曲線曲面等命令可以完成各種類型的零件設(shè)計(jì)。

　　2.1 原始設(shè)計(jì)模型

　　以手機(jī)蓋例，利用S0lidWorks軟件選擇零件，先選擇草圖并繪制草圖，進(jìn)行尺寸約束和幾何關(guān)系約束，然后進(jìn)行拉伸、切除、鉆孔、倒角等生成三維立體圖。

　　2.2 手機(jī)外殼制作加工

　　(1) SolidWork手機(jī)外殼制作

　　如上面打開零件繪圖框，選擇"前視"，插人"基準(zhǔn)面1"，在"等距距離"框中輸人"10"，建立基準(zhǔn)面1,如圖1.

　　在"前視"面上繪制橢圓圖形，選擇"工具/草圖繪制工具/裁剪"直線對橢圓進(jìn)行裁剪、尺寸設(shè)置，如圖2。

　　在"基準(zhǔn)面1"上繪制同樣圖形，選擇"插入/凸臺基體/放樣"，彈出放樣對話框，在"輪廓"框中分別選擇"草圖1"和"草圖2"，選取圖形上表面的邊線對其倒圓角，半徑為10mm，如圖3。

　　選擇"工具/草圖繪制實(shí)體/文字"在圖形上表面繪制文字，然后點(diǎn)擊"拉伸凸臺/基體"按鈕，深度1Mm，效果如圖4。

　　(2)Mastercam手機(jī)外殼模擬加工

　　打開Mastercam操作界面，點(diǎn)擊File/Converters/IGES/Read file，找到所存文件并打開，即可完成Solidworks與Masteream圖形文件的轉(zhuǎn)換，如圖5所示。

　　然后經(jīng)過不同步驟的①加工部位選取、②刀具選擇、③刀具參數(shù)設(shè)置(圖6)、④加工路徑設(shè)置、⑤粗加工參數(shù)設(shè)置、⑥精加工參數(shù)設(shè)置等設(shè)置，最終完成手機(jī)殼的數(shù)控自動編程。選取圖示邊線并按圖進(jìn)行設(shè)置。

　　完成上述各種工藝參數(shù)設(shè)置，經(jīng)過下述加工步驟仿真(圖7)，最終成型如圖8。①外形銑削;②文字上表面銑削;③殼體上表面銑削;④圓周粗加工;⑤系統(tǒng)生成程序(圖9)。

　　利用MasterCAM后置處理模塊，選用機(jī)床對應(yīng)數(shù)控系統(tǒng)的后置處理程序來生成數(shù)控程序。選用MPFAN.PST文件則MasterCAM將生成適合該機(jī)床運(yùn)行的數(shù)控程序。MastexCAM軟件系統(tǒng)針對許多數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)了與之匹配的后處理文件(如FANUC,SIEMENS,MITSUBISHI等)，選取相應(yīng)后處理文件，即可直接生成特定數(shù)控系統(tǒng)所需的數(shù)控加工程序。由于此系統(tǒng)是國產(chǎn)的南京華興21M數(shù)控系統(tǒng)，MasterCAM軟件系統(tǒng)中沒有與之相匹配的后處理文件，自動生成的NC程序不能直接傳送給數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工，需要進(jìn)行簡單的修改。修改完畢即可將文件傳輸給數(shù)控機(jī)床，完成工件的加工。

　　對自動生成的數(shù)控程序主要進(jìn)行了以下三方面的修改。

　　①刪去程序開頭、段尾一些相對于系統(tǒng)沒必要的說明解釋性的程序代碼，在程序中間換用刀具的說明也應(yīng)刪除。

　　3 結(jié)語

　　介紹了SolidWorks軟件和MasterCAM 9.0軟件的功能模塊和工作流程。以手機(jī)外殼教學(xué)模型為例詳細(xì)介紹了SolidWorks軟件和MasterCAM 9.0軟件的一些基本操作，包括CAD零件的幾何造型、CAM零件的模擬仿真加工、NC代碼的后處理過程三部分。此外，還介紹了SolidWorks軟件與MasterCAM軟件圖形文件的轉(zhuǎn)換。將其智能化的3D繪圖功能和MasterCAM軟件具有的圖形文件轉(zhuǎn)換接口功能緊密結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

　　將SolidWorks軟件的CAD優(yōu)勢和MasterCAM軟件的CAM優(yōu)勢有機(jī)結(jié)合，可以大大縮短用戶精確設(shè)計(jì)與加工凸輪的時(shí)間。