一、引言
Solidworks软件是目前使用较多的3D设计软件之一。Solidworks软件具有强大的三维造型功能,其操作界面具有简单、友好和易用的优点。Mastercam软件是美国CNCSoftware公司的产品,是市面上主流的CAM软件之一。Mastercam软件具有强大的CAM功能,易学易用,在企业中获得了广泛的应用。本文将Solidworks软件强大的三维造型功能和Mastercam软件杰出的CAM功能结合起来,以连杆的设计和模拟加工为例,提出基于Solidworks与Mastercam应用的新思路。下面以连杆为例，介绍SolidWorks结合mastercam在零件设计和加工方面的应用。
二、基于SolidWorks的连杆零件设计
1.新建零件文件。单击“新建”按钮，选择零件并“确定”。打开零件绘图框，选择“前视基准面”，在前视基准面上绘制草图，并标注尺寸如图1所示。2.创建小头孔。（28×25）点开草图，单击特征工具栏中【拉伸凸台/基体】，在弹出的“拉伸”属性管理器中设置终止条件为“两侧对称”，“深度”栏输入“25”，“所选轮廓”选择小头孔，单击【确定】按钮，完成小头孔的创建。3.创建大头孔。（50×30）按类似小头孔的创建方式创建大头孔。4.创建连杆体。点开草图，单击特征工具栏中【拉伸凸台/基体】，在弹出的“拉伸”属性管理器中设置终止条件为“两侧对称”，“深度”栏输入“21”“所选轮廓”为连杆体，单击【确定】按钮，完成连杆体的创建。5.创建凹槽。在前视基准面上画草图如图2所示，单击特征工具栏中【拉伸切除】在弹出的“拉伸”属性管理器中设置终止条件为“等距”，“距离”栏输入“6.5”，单击【确定】按钮，重复如上步骤，得到另一边的槽。完成凹槽的创建。6.创建圆角。点击【圆角】按钮，输入所选的圆角半径，选取需要倒的圆角边线，完成圆角的创建。利用SolidWorks创建的被加工零件的三维模型如图3所示。
三、生成被加工零件的加工路径
1.零件加工工艺分析。假设毛坯尺寸为200×88×32，该零件的主要加工工艺过程如下：（1）粗铣、精铣大头孔所在端面；（2）粗铣小头孔所在端面；（3）钻、粗镗、半精镗小头孔；（4）钻、粗镗、半精镗、精镗大头孔；（5）外形铣削；（6）铣凹槽；（7）铣连杆体平面；（8）倒圆角。2.零件加工路径的创建。打开Mastercam操作界面,点击File/Converters/IGES/Readfile,找到所存文件并开即可完成Solidworks与Mastercam图形文件的转换。2.1点击【属性】/【材料设置】设计毛坯，点击“B边界盒”弹出边界盒选项对话框，x,y,z方向分别延伸1mm，单击【确定】按钮，完成毛坯设置。2.2以铣大头孔端面为例，说明用Mastercam进行模拟加工的操作方法，根据工艺分析数据分别设置各个参数。为了提高加工精度，面铣削时第一次铣削毛坯的整个平面，加工余量为1.5mm。选择菜单栏中的【机床类型】/【铣床】/【默认】，再选择【刀具路径】/【面铣削】，系统弹出串联选项对话框，提示选择面铣削轮廓，选择要加工的矩形端面轮廓，单击【确定】按钮，结束轮廓选择。系统弹出面铣削对话框，选择刀具【刀具】选项，在刀具栏空白区内单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择从刀具库选择刀具命令【刀具管理器】，在刀具列表中选择“270，50面铣刀”单击加入按钮结束刀具选择。在图4所示对话框设置刀号为“1”刀座编号为“-1”长度，长度补偿号为“1”，半径补偿号为“1”根据分析的参数，平面进给率为“150”，转速为“250”下刀速率设为“150”。选择图5所示切削参数选项，选择双向切削方式，单击确定按钮。选择高度参数选项，输入加工深度为“15.5”单击确定按钮如图6所示，产生的面铣刀刀具路径。设置好各个参数后单击确定，单击实体加工模拟按钮，单击执行按钮，进行模拟加工。以上加工程序是按粗加工程序设置的，当精加工时，使用同样的方法，只是要提高主轴转速、降低进给率、降低切削误差值以及降低最大Z轴进给量。其他加工程序也是经过类似的步骤：（1）加工部位的选取；（2）刀具选择；（3）刀具参数设置；（4）加工路径设置；（5）粗加工参数设置；（6）精加工参数设置等设置，最终完成连杆零件的数控自动编程。完成各种工艺参数的设置，经过仿真步骤，最终成型如图7。3.代码的生成。单击，出现对话框，单击确定按钮，系统弹出【另存为】对话框，选择保存路径，命名，保存，系统开始产生NC程序，产生程序如图8所示，（只截取了一部分）并对其进行修改。
四、结语
本文介绍了SolidWorks软件和MasterCAM软件的功能模块和工作流程。以连杆零件加工为例详细地介绍了SolidWorks软件和MasterCAM软件的一些基本操作，包括CAD零件的几何造型、CAM零件的模拟仿真加工、NC代码的后处理过程三部分。此外还介绍了Solidworks软件与MasterCAM软件图形文件的转换。应用Solidworks和MasterCAM的Mill模块，实现了连杆零件的设计和数控加工，避免了人工设计的误差和手工编程繁琐的编程过程。所以将Solidworks软件强大的CAD功能和MasterCAM软件的CAM优势结合起来，可大大的提高生产效率，缩短制造周期，加快制造业的发展。
作者：田敏婷 单位：西安工程大学
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