摘要：MasterCAM软件是我国目前数控机床加工中使用很普遍的一种软件，文章介绍了MasterCAM软件的特点和应用方法，就如何运用MasterCAM进行机械设计和自动编程进行了探讨。并利用它的辅助制造功能，在GSK983M数控铣床实训教学中进行应用，提高了学生数控编程和数控机床的操作能力。
关键词：数控铣床；MasterCAM；GSK983M
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1674-1145(2010)12-0200-02
MasterCAM是是集成化的CAD/CAM软件。它集二维绘图、三维绘图、数控编程、刀具路径模拟等功能于一身，对运行环境要求较低，在国内模具制造及机械加工行业得到了广泛应用。经过多方调研，我们学校选定了一种能在计算机上进行手工编程和自动编程、并能动态模拟加工轨迹、与数控机床有良好数据接口的美国CNCsoftwsre公司研制的基于PC平台的MasterCAM软件。GSK983M是广州数控设备厂开发的经济型数控系统，在华南地区有众多的使用客户。本人在实践教学中，对应用MasterCAM软件实现GSK983M数控铣床自动加工进行了探索，并归纳如下：
一、MasterCAM软件的功能及运用
MasterCAM是一种功能强大的CAD/CAM软件。由CAD和CAM两大部分组成，并分成Design(造型)，Mill(铣削加工)、Lathe(车削加工)和Wire(线切割)4个功能模块。集设计与制造于一体，通过对所设计的零件进行加工工艺分析，并绘制几何图形及建模，以合理的加工步骤得到刀具路径，通过程序的后处理生成数控加工指令代码，输入到数控机床即可完成加工。
(一)利用MasterCAM进行自动编程的优势
数控程序的手工编制是计算机自动数控编程的基础。是学生熟悉并掌握NC程序基本原理的一个重要途径。但数控指令枯燥、不易记忆，编写的程序又不能得到实现，学生学习的兴趣不高，也得不到应有的实际动手的训练。同时对于许多复杂的凸模、凸轮、非圆齿轮或多维空间曲面等，则编程周期长、精度差、易出错。据统计，一般手工编程与机床加工时间之比约为30：1。因此，快速、准确地编制程序就成为数控教学中一个重要的环节。这一难题在MastexCAM系统中就迎刃而解了，只要在该系统中建好模型设置好相关参数，通过刀具轨迹校验。NC程序的结果就非常直观地仿真出来了。
(二)零件的绘制和相关参数的设定
建立零件的绘制是实现数控加工的基础。MasterCAM四大模块中的任何一个模块都具有进行二维或三维的设计功能，具有较强绘图功能。我们在实训教学中根据加工要求使用Mm模块直接建模，由于软件系统内设置了许多数据转换档。也可以将各种类型的图形文件如AutoCAD软件上的图形转换至MasterCAM系统上使用。然后运用所学过的知识对零件进行加工工艺分析，确定合理的加工顺序，在保证零件的表面粗糙度和加工精度的同时，要尽量减少换刀次数，提高加工效率，并充分考虑零件的形状、尺寸和加工精度，以及零件刚度和变形等因素，做到先粗加工后精加工；先加工主要表面后加工次要表面；先加工基准面后加工其他表面。再根据加工工艺的安排，确定粗加工、半精加工、精加工所对应的不同加工表面的刀具、切削用量、进退刀路径、主轴转速等参数，并根据零件的要求选择加工毛坯，同时正确选择工件坐标原点，建立工件坐标系统，确定工件坐标系与机床坐标系的相对尺寸，从而得到零件加工的刀具路径。
(三)零件的模拟数控加工
置好刀具加工路径后，利用MasterCAM系统提供的零件加工模拟功能，能够观察切削加工的过程，可用来检测工艺参数的设置是否合理，零件在数控实际加工中是否存在干涉，设备的运行动作是否正确。实际零件是否符合设计要求。学生可以直观地掌握数控加工的过程，判断刀具轨迹的连续性、合理性，是否存在空走刀撞刀等情况，刀位计算是否正确，加深了学生对加工工艺的理解和对刀具轨迹的认识。
二、MasterCAM程序的特点
MasterCAM作为一种通用性很强的CAD/CAM软件，它自动生成的数控加工程序能适应很多种类的数控机床，但程序中有些独特的格式却与大多数数控系统都不直接兼容，所以一般都要对MasterCAM生成的程序作一些局部的修改，就GSK983M而言，文件的格式应该作以下几项改动：
(一)注释语句的删除
MastexCAM生成的程序前面有几行英语注释，它们分别是：
(PROGRAMNAME)
(DATE…TIME)
(FLAT ENDMILL…)
上面三段分别是表示程序名称，程序生成的日期(年、月、日)及时问，使用刀具的种类、刀具号、刀具直径等内容。这St的内容与运行轨迹无关，需要删除。
(二)个别不兼容指令或不起作用的指令的修改
作这项修改，要求操作者具有数控编程的基本知识，并熟悉自己使用的操作系统。根据广州GSK983M型机床的情况，有以下几种情况可以作改动：一是删除或更改不兼容指令。如删除程序开头和结尾出现的代码“AO”；二是删除一些经济型机床不具备的功能指令，由于机床不能变频调速，主轴速度功能s也应删除；三是为简练程序删除一些不起作用的指令，如程序初始化时的G21、G40、G49、G80、G90等指令，因为这些指令都是系统默认状态，可以删除。
(三)通过计算机机床接口传送，并控制数控机床进行实际加工
前面所做的工作均是在计算机上进行的，学生还很难将NC程序和实际的加工联系起来，总的理解是停留在理论知识上，感性认识不足，实际应用能力的训练环节很不够。因此我们在数控实训车间，让学生将零件的NC程序通过数据接口传至GSK983M数控机床，控制机床进行加工。在这个过程中，NC程序、数控系统、数据接口起了非常重要的作用。通过实际加工。让学生将数控技术所学的知识完整的串接起来，能独立的将所学的理论知识运用到实训加工训练中去。
三、结语
采用MasterCAM软件能方便的建立零件的几何模型，迅速自动生成数控代码，缩短学生的编程时间，特别对复杂零件的数控程序编制，可大大提高程序的正确性和安全性，在数控加工过程中能增强学生的实践和动手能力，提高数控教学的效果。
