Mastercam是美國CNC Software Inc.公司開發(fā)的基于PC平臺的CAD/CAM軟件,。它集二維繪圖,、三維實體造型、曲面設(shè)計,、體素拼合,、數(shù)控編程、刀具路徑摸擬及真實感摸擬等多種功能于一身,。它具有方便直觀的幾何造型,。 Mastercam提供了設(shè)計零件外形所需的理想環(huán)境，其強大穩(wěn)定的造型功能可設(shè)計出復(fù)雜的曲線,、曲面零件,。 Mastercam9.0以上版本還有支持中文環(huán)境,，而且價位適中，對廣大的中小企業(yè)來說是理想的選擇,，是經(jīng)濟(jì)有效的全方位的軟件系統(tǒng),，是工業(yè)界及學(xué)校廣泛采用的CAD/CAM系統(tǒng),。

Mastercam不但具有強大穩(wěn)定的造型功能,，可設(shè)計出復(fù)雜的曲線、曲面零件,，而且具有強大的曲面粗加工及靈活的曲面精加工功能,。其可靠刀具路徑效驗功能使Mastercam可模擬零件加工的整個過程，模擬中不但能顯示刀具和夾具,，還能檢查出刀具和夾具與被加工零件的干涉,、碰撞情況，真實反映加工過程中的實際情況,，不愧為一優(yōu)秀的CAD/CAM軟件,。同時Mastercam對系統(tǒng)運行環(huán)境要求較低，使用戶無論是在造型設(shè)計,、CNC銑床,、CNC車床或CNC線切割等加工操作中，都能獲得優(yōu)質(zhì)的效果Mastercam軟件已被廣泛的應(yīng)用于通用機械,、航空,、船舶、軍工等行業(yè)的設(shè)計與NC加工,，從80年代末起,，我國就引進(jìn)了這一款著名的CAD/CAM軟件，為我國的制造業(yè)迅速崛起作出了巨大貢獻(xiàn),。

發(fā)展歷史

1984年美國CNC Software Inc.公司推出第一代Mastercam產(chǎn)品,，這一軟件就以其強大的加工功能聞名于世。多年來該軟件在功能上不斷更新與完善,，已被工業(yè)界及學(xué)校廣泛采用,。

2008年，CIMdata公司對CAM軟件行業(yè)的分析排名表明：Mastercam銷量再次排名世界第一,，是CAD/CAM軟件行業(yè)持續(xù)11年銷量第一軟件巨頭,。[1]

Mastercam后續(xù)發(fā)行的版本對三軸和多軸功能做了大幅度的提升，包括三軸曲面加工和多軸刀具路徑,。

2013年5月,，推出Mastercam X7版本。

2015年5月,，推出Mastercam X9版本,。

功能特色

Mastercam具有強勁的曲面粗加工及靈活的曲面精加工功能。 Mastercam提供了多種先進(jìn)的粗加工技術(shù)，以提高零件加工的效率和質(zhì)量,。Mastercam還具有豐富的曲面精加工功能,，可以從中選擇的超好的方法，加工復(fù)雜的零件,。Mastercam的多軸加工功能,，為零件的加工提供了更多的靈活性。

可靠的刀具路徑校驗功能 Mastercam可模擬零件加工的整個過程,，模擬中不但能顯示刀具和夾具,，還能檢查刀具和夾具與被加工零件的干涉、碰撞情況,。

Mastercam提供400種以上的后置處理文件以適用于各種類型的數(shù)控系統(tǒng),，比如常用的FANUC系統(tǒng)，根據(jù)機床的實際結(jié)構(gòu),，編制專門的后置處理文件,，編譯NCI文件經(jīng)后置處理后便可生成加工程序。

其他版本

Mastercam x2版本

Mastercam X2是與微軟公司的Windows 技術(shù)緊密結(jié)合,，用戶界面更為友好,，設(shè)計更加高效的版本。借助于Mastercam軟件,，用戶可以方便快捷地完成從產(chǎn)品2D/3D外形設(shè)計,、CNC編程到自動生成NC代碼的整個工作流程，因此被廣泛應(yīng)用于模具制造,、模型手板,、機械加工、電子,、汽車和航空等行業(yè),。Mastercam基于PC平臺，易學(xué)易用,，具有較高性價比,，是廣大中小企業(yè)的理想選擇，也是CNC編程初學(xué)者在入門時的首選軟件,。

Mastercam包括CAD和CAM兩個部分,，Master cam的CAD部分可以構(gòu)建2D平面圖形、構(gòu)建曲線,、3D曲面和3D實體,。CAM包括5大模塊：Mill、Lathe,、Art,、Wire和Router,。

Mastercam X2具有全新的Windows操作界面，在刀路和傳輸方面更趨完善和強大,，其功能特點如下：

（1）操作方面,，采用了目前流行的“窗口式操作”和“以對象為中心”的操作方式，使操作效率大幅度提高,；
（2）設(shè)計方面,，單體模式可以選擇“曲面邊界”選項，可動態(tài)選取串連起始點,，增加了工作坐標(biāo)系統(tǒng)WCS,，而在實體管理器中，可以將曲面轉(zhuǎn)化成開放的薄片或封閉實體等,；
（3）加工方面，在刀具路徑重新計算中,，除了更改刀具直徑和刀角半徑需要重新計算外,，其他參數(shù)并不需要更改。在打開文件時可選擇是否載入NCI資料,，可以大大縮短讀取大文件的時間,；
（4）Mastercam系統(tǒng)設(shè)有刀具庫及材料庫，能根據(jù)被加工工件材料及刀具規(guī)格尺寸自動確定進(jìn)給率,、轉(zhuǎn)速等加工參數(shù),；[4]? 　?%8??Delete　85
4.1　移動幾何圖形──Xform Translate　100
4.2　3D空間移動幾何圖形──Xform Translate 3D　102
4.3　鏡像幾何圖形──Xform Mirror　105
4.4　旋轉(zhuǎn)幾何圖形──Xform Rotate　110
4.5　縮放幾何圖形──Xform Scale　113
4.6　偏移幾何圖形──Xform Offset　115
4.7　串連偏移幾何圖形──Xform Offset Contour　118
4.8　投影幾何圖形──Xform Project　122
4.9　陣列幾何圖形──Xform Rectangular Array　123
4.10　卷成圓筒──Xform Roll　125
4.11　動態(tài)移動幾何圖形──Xform Drag　129
4.12　轉(zhuǎn)換STL圖形文件──Xform STL　129
4.13　圖形排樣──Xform Geometry Nesting　129
5.1　尺寸標(biāo)注基礎(chǔ)　144
5.1.1　尺寸標(biāo)注的三要素　144
5.1.2　尺寸標(biāo)注的基本原則　144
5.2　尺寸標(biāo)注樣式設(shè)置──Drafting Options　146
5.2.1　尺寸屬性設(shè)置　146
5.2.2　尺寸文本設(shè)置　148
5.2.3　注解文本設(shè)置　152
5.2.4　尺寸線、尺寸界線和尺寸箭頭設(shè)置　153
5.2.5　其他設(shè)置　155
5.3　尺寸標(biāo)注──Dimension　158
5.3.1　水平標(biāo)注──Horizontal Dimension　158
5.3.2　垂直標(biāo)注──Vertical Dimension　159
5.3.3　平行標(biāo)注──Parallel Dimension　159
5.3.4　基線標(biāo)注──Baseline Dimension　160
5.3.5　連續(xù)標(biāo)注──Chained Dimension　161
5.3.6　角度標(biāo)注──Angular Dimension　161
5.3.7　圓標(biāo)注──Circular Dimension　162
5.3.8　法線標(biāo)注──Perpendicular Dimension　162
5.3.9　相切標(biāo)注──Tangent Dimension　163
5.3.10　坐標(biāo)標(biāo)注──Ordinate　163
5.3.11　點標(biāo)注──Point Dimension　168
5.3.12　尺寸公差標(biāo)注　168
5.4　尺寸編輯──Dimension Multi Edit　171
5.5　繪制尺寸界線及引線──Create Witness Line,、Leader　171
5.6　創(chuàng)建注解──Create Note　172
5.7　圖案填充──Create X-Hatch　175
5.8　快速標(biāo)注──Smart Dimension　177
5.9　更新標(biāo)注──Regen　178
6.1　修改幾何圖形屬性　196
6.2　圖層管理　199
6.2.1　圖層簡介　200
6.2.2　建立和控制圖層　200
7.1　構(gòu)圖面,、Z深度及視圖　205
7.1.1　構(gòu)圖面設(shè)置　206
7.1.2　Z深度設(shè)置　209
7.1.3　視圖設(shè)置　210
7.2　線架構(gòu)　211
7.2.1　線架構(gòu)與曲面模型　211
7.2.2　線架構(gòu)實例設(shè)計　211
7.3　直紋/舉升曲面──Create Ruled/Lofted Surfaces　236
7.4　旋轉(zhuǎn)曲面──Create Revolved Surfaces　239
7.5　掃描曲面──Create Swept Surfaces　241
7.6　網(wǎng)格曲面──Create Net Surface　243
7.7　放式曲面──Create Fence Surface　247
7.8　牽引曲面 ........

CAM模塊

8.3　曲面粗加工
8.3.1　粗加工平行銑削加工
8.3.2　粗加工放射狀加工
8.3.3　粗加工投影加工
8.3.4　粗加工流線加工
8.3.5　粗加工等高外形加工
8.3.6　粗加工殘料加工
8.3.7　粗加工挖槽加工
8.3.8　粗加工鉆削式加工
8.4　曲面精加工
8.4.1　精加工平行銑削
8.4.2　精加工平行陡斜面
8.4.3　精加工放射狀
8.4.4　精加工投影加工
8.4.5　精加工流線加工
8.4.6　精加工等高外形
8.4.7　精加工淺平面加工
8.4.8　精加工交線清角加工
8.4.9　精加工殘料加工
8.4.10　精加工環(huán)繞等距加工
8.4.11　精加工混合加工　 8.5　線架構(gòu)加工
8.5.1　直紋曲面加工
8.5.2　旋轉(zhuǎn)曲面加工
8.5.3　2D掃描加工
8.5.4　3D掃描加工
8.5.5　昆式曲面
8.5.6　舉升加工
8.6　刀具路徑的修剪與轉(zhuǎn)換
8.6.1　刀具路徑的修剪
8.6.2　刀具路徑的轉(zhuǎn)換

操作特點

使用Mastercam 實現(xiàn)DNC加工, DNC（直接數(shù)控）是指用一臺計算機直接控制多臺數(shù)控機床，其技術(shù)是實現(xiàn)CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一,。由于本工件較大,，處理的數(shù)據(jù)多，所生成的程序長,，數(shù)控機床的磁泡存儲器已不能滿足程序量的要求,，這樣就必須采用DNC加工方式，利用RS-232串行接口,，將計算機和數(shù)控機床連接起來,。利用Mastercam的Communic功能進(jìn)行通訊，而不必考慮機床的內(nèi)存不足問題,經(jīng)大量的實踐,，用Mastercam軟件編制復(fù)雜零件的加工程序極為方便,，而且能對加工過程進(jìn)行實時仿真，真實反映加工過程中的實際情況,。

曲面建模

曲面種類

使用曲面造型可以很好地表達(dá)和描述物體的形狀,，曲面造型已廣泛地運用與汽車,、輪船、飛機機身和各種模具的設(shè)計和制造中,。

曲面分三大類：

幾何圖形曲面：牽引曲面,、旋轉(zhuǎn)曲面
自由型式曲面：昆氏曲面、直紋曲面,、舉升曲面,、掃描曲面
編輯過的曲面：補正曲面、修整延伸曲面,、曲面倒圓角,、曲面熔接

造型方式

1、舉升曲面（loft）和直紋曲面（ruled）

這兩種曲面構(gòu)建工程都是由截斷面外形的順接來產(chǎn)生一個曲面（surface）,。舉升是用拋物線來順接,，直紋則是用直線段來順接曲面的。

2,、旋轉(zhuǎn)曲面（revolved）

旋轉(zhuǎn)曲面是由某一輪廓線繞某一軸線旋轉(zhuǎn)而形成的曲面,。

其線架結(jié)構(gòu)僅由一段輪廓線和一旋轉(zhuǎn)軸線組成。

曲面構(gòu)建時,，先要選定輪廓線,，再選定旋轉(zhuǎn)軸，然后還需指定旋轉(zhuǎn)曲面形成的起始角度和終止角度,。

3,、掃描曲面（swept）

掃描曲面是將物體的斷面外形沿著一個或兩個軌跡曲線移動，或是把兩個斷面外形沿著一個軌跡曲線移動而得到的曲面,。

4,、昆氏曲面（coons）

是用定義一個個較小的綴面（patches）來產(chǎn)生的。

曲面構(gòu)建時要先定義沿著主切削方向（縱向Along）各綴面系列邊廓,，再定義沿著橫斷面間歇進(jìn)刀方向（Across）各綴面邊廓,，由此來確定綴面方向和綴面數(shù)量。

處理方法

5軸后處理

Mastercam9的5軸后處理包括2個文件,，*.pst,*.psb;

查找*.pst
#Feed control settings進(jìn)給率設(shè)定
convert_rpd : 0 #Convert rapid to rapid feed
use_fr : 3 #Output feedrate
#0 - programmed feedrate使用程序中的進(jìn)給
#1 - inverse feedrate全用時間倒數(shù)進(jìn)給
#2 - inverse feedrate on 5 axis continuous有旋轉(zhuǎn)軸運動后全時間倒數(shù)進(jìn)給
#3 - inverse feedrate on motion with rotary只在5旋轉(zhuǎn)軸中用時間倒數(shù)進(jìn)給
#Machine rotary routine settings機床類型
mtype : 0 #Machine type (Define base and rotation plane below)
#0 = Table/Table全工作臺動
#1 = Tilt Head/Table主軸/工作臺
#2 = Head/Head主軸/主軸
#3 = Nutator Table/Table
#4 = Nutator Tilt Head/Table
#5 = Nutator Head/Head后三項為復(fù)合擺動,，兩旋轉(zhuǎn)軸不垂直，還有一參數(shù)
nut_ang_pri : -45
rotaxis1 = -vecx #Zero
rotdir1 = -vecy #Direction

這兩項設(shè)定第5的方向和零點,，要根據(jù)機床

rotaxis2 = vecz #Zero
rotdir2 = -vecy #Direction

這兩項設(shè)定第4的方向和零點,，要根據(jù)機床

use_tlength : 0 #Use tool length, read from tool overall length
#0=Use 'toollength' var, 1=Mastercam OAL, 2=Prompt
針對主軸/工作臺機床，主軸/主軸;如果機床不支持RTCP,，選2,，后處理時會要你輸入刀的擺長；
#Set the absolute angles for axis travel on secondary
sec_limlo : -110
sec_limhi : 110
#Set intermediate angle, in limits, for post to reposition machine
sec_intlo : -110
sec_inthi : 110

這兩項為次擺動的最大最小值,，一般要根據(jù)機床自行設(shè)定

其它還有一些小地方要設(shè),，根據(jù)實際情況,；

目前主要缺點是很多低端5軸機不支持時間倒數(shù)進(jìn)給，這個后處理不知怎樣修改才能生成動態(tài)進(jìn)給率,，希望有人能解決,。

競爭發(fā)展

業(yè)內(nèi)競爭態(tài)勢

Mastercam強項在數(shù)控加工，簡單易用,，產(chǎn)生的NC程序簡單高效,。主要競爭對手有UG NX，Edgecam,，WorkNC,Cimtron, Delcam（Powermill）,，PTC（Pro/NC），Space-e,，CAMWORKS,，HyperMILL等，與這些軟件相比,，在2D加工方面有壓倒性優(yōu)勢,；曲面方面，在簡單規(guī)則類方面占優(yōu)勢,；多軸曲面方面，在X3中引入了第三方的5軸多曲面加工,，使其在通用數(shù)控加工中依然是王者,。

國內(nèi)發(fā)展前景

Mastercam對硬件的要求不高，在一般配置的計算機上就可以運行,，且操作靈活,，界面友好,，易學(xué)易用，適用于大多數(shù)用戶，能迅速地給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益,。另外，Mastercam相對其他同類軟件具有非常高的性價比,。隨著我國加工制造業(yè)的崛起,，Mastercam在中國的銷量，在全球的CAM市場份額雄居榜首,，因此對機械設(shè)計與加工人員來說,，學(xué)習(xí)Mastercam是十分必要的。