MasterCAM实例教案：CAM4

闹钟实例包括实体建模（CAD）和模具加工（CAM）两部份，实体建模部份包括线框和实体的构建，整个构建过程贯穿了MasterCAM最常用的命令和构图方法；模具加工部份包括凹、凸模的分模构建方法和凹、凸模的编刀路加工方法，这部份蕴涵着好多MasterCAM加工的经验值。相信通过本章的学习，你定能对MasterCAM的运用更加熟练，同时一定能真正地掌握好MasterCAM的建模和模具加工方法。
闹钟效果图
闹钟实体CAD部份
步骤一：拉伸闹钟主体Solid
（一）构建点

在辅助工具栏(如图图4-2-1-1所示) 的图层Level新建一图层Point


图4-2-1-1 辅助工具栏

Level 此时弹出层管理器，如图图4-2-1-2所示


图4-2-1-2

确定OK

使用
（Cplane_Top）设置构图平面为Top

使用
（Gview_Top）设置构图视角为Top

用鼠标点击辅助工具栏的Z深度（构图深度），直接输入：0

主菜单

Create
Point
Position

此时系统提示指定一个点，直接在键盘输入点的坐标：（0,0）

Enter

类似分别输入以下的点：
（29,5）、（36,10）、（44,20）、（48,30）、（48,40）、
（46,50）、（42,60）、（34,70）、（18,80）、（0,83）
注：1、输入点的坐标时不用括号；
2、每输入完一个点后回车Enter一次。

按Esc返回主菜单

Xform
Mirror
Window窗选法窗选右边的9个点，即除了点（0,0）和（0,83）

Done
2 Points
选择（0,0）和（0,83）两个点作为镜像中心线

此时弹出镜像对话框，选择Copy如图4-2-1-3所示


图4-2-1-3 镜像对话框

确定OK

使用
（Screen_Clear Colors）可清除镜像时的屏幕颜色，如图4-2-1-4所示


图4-2-1-4 已完成的点
（二）构建闹体线框

在辅助工具栏的图层Level新建一图层Wireline,当前层为Wireline

确保构图平面为Top,构图视角为Top,Z深度为：0

Create
Arc
3 points

分别过三点画圆弧，如图4-2-1-5所示三段圆弧1、2、3


图4-2-1-5 三点画法

在辅助工具栏的颜色Color更改当前的颜色为另一种颜色

BACKUP（或按键盘上的Esc返回到Arc菜单下）

Tangent
2 entities

此时系统提示输入半径，这里输入：46
注：这里的半径值可以取45~47都可以，只要保证与圆弧1和3比较接近相切,且接近于点。

选择两条被切边，如图4-2-1-6所示


图4-2-1-6 选择两条被切边

此时出现两个圆，如图4-2-1-7所示圆1、圆2


图4-2-1-7

选择图4-2-1-7中圆1为我们要的圆，此时圆2消失

BACKUP返回主菜单
Modify
Trim
3 entities

依次选择圆弧1、2再选圆，如图4-2-1-8


图4-2-1-8 3 entities Trim

得到图形如图4-2-1-9所示


图4-2-1-9

按Esc返回主菜单

Create
Arc
Tangent
2 entities

输入半径值：36（35~37都可以）

选择两被切边，如图4-2-1-10所示


图4-2-1-10

BACKUP返回主菜单

Modify
Trim
3 entities

依次选择圆弧1、2再选圆，如图4-2-1-11所示


图4-2-1-11 3 entities Trim

注意，此时在图4-2-1-12中的Zoom区中的圆弧未被Trim,可将其删除（使用
Delete）


图4-2-1-12

右键Unzoom撤消局部放大

打断线，使用快捷键F7
Break打断线
2 pieces

先选择要打断的圆弧，再选择点作为打断点，如图4-2-1-13所示


图4-2-1-13

删除Delete如图4-2-1-14所示的两段圆弧


图4-2-1-14

按Esc返回主菜单

Xform
Mirror
All选择要镜像的圆弧
Arcs
Done

2 points选择镜像中心线，如图4-2-1-15所示


图4-2-1-15

使用
清除镜像时的屏幕颜色

在辅助工具栏中的层Level中隐藏点的层Point

得线框模型如图4-2-1-16所示


图4-2-1-16 已完成的线框
（三）构建闹钟实体

主菜单

使用
使构图视角为Gview_Isometric

在辅助工具栏中的Level新建一层Solid,并设当前层为Solid

Solids
Extrude
选择线框1
Done
(Reverse It改变拉伸的方向为向上，如图4-2-1-17所示)


图4-2-1-17

Done弹出Extrude Chain对话框，如图图4-2-1-18所示：


图4-2-1-18 Extrude Chain

选Create Body表示为创建实体，如图4-2-1-18之1

指定创建的实体拉伸的高度为27，如图4-2-1-18之2

指定拔模斜度为3，如图4-2-1-18之3

OK。此时可在键盘按Alt+S对已建的实体着色，如图4-2-1-19所示：


图4-2-1-19 拉伸的闹钟实体步骤二：变半径倒圆Variable Radius

Fillet(此命令在

Solid中)
只选择边Edges为Y（因为这里我们只用Edges），其它都为N，如图4-2-2-1所示：


图4-2-2-1

选实体上表面的边缘Edges,如图4-2-2-2所示：


图4-2-2-2 选择边缘线

Done确定，弹出Fillet Parameters倒圆参数对话框参数设置如图4-2-2-3所示


图4-2-2-3 倒圆Fillet Parameter

选择变半径倒圆Variable Radius 如图4-2-2-3之1

选择过度圆滑Smooth且在Overflow选择Maintain Edge，以使倒圆的端点处能够圆滑过度（因为我们选择的8段边缘线Edges是线段，线段与线段之间是共同的端点），如图4-2-2-3之2

分别选击8段边缘Edges (Edge1~Edge8)的端点Vertex (每段Edge都有两个Vertex,点击每条Edge前面的+即可看到两个Vertex,如图4-2-2-3之3)，然后分别在如图4-2-2-3之4的框中输入对应的Radius值，各Radius的对应值如图4-2-2-4所示


图4-2-2-4 各Vertexr的Radius值

确定OK 。完成的倒圆如图4-2-2-5所示


图4-2-2-5 完成的Variable Radius
注：在输入各段Edge的端点Vertex的相应值时，可以双击Vertex,此时图中相应的端点高亮度显示，这时可以直接输入Radius的值；在双击Vertex前，最好先把对话框拖到一边，不要挡住拉伸实体，以清楚地看到各点，方便接下来输入各倒圆值。
步骤三：构建钟座

返回到主菜单
（一）构建钟座线框

按Alt+S取消着色Shading

设定构图平面Cplane为Top，使用快捷按钮


设定Z深度，点击
直接从键盘输入0
Enter（也可点击
然后直接捕捉闹钟的底面的任一个点，如图4-2-3-1所示）


图4-2-3-1

改变构图视角，使用快捷按钮
。（使用快捷按钮
可使视图充满频幕且在中央位置，此时可以使用键盘上的Page Down缩小视图）

Create
Rectangle
1 Point 此时弹出矩形Rectangle对话框，参数设置如图4-2-3-2所示


图4-2-3-2 One Point法画矩形

确定OK 。此时在键盘上输入（0,0）作为矩形的放置点。

按键盘上的Esc退出（退一步就行了）

2 Point 此时在键盘上输入（-27,8）
?Enter
输入（27,-5）
Enter线框如图4-2-3-3所示


图4-2-3-3 钟座线框

按Esc退出,返回到主菜单（也可以直接使用
）
注：B端点的线框左上角坐标（-27,8）中的Y值最好为8，以便后面的Shell能成功；右下角坐标（27,-5）中的Y值只要是在A点下面就行了，即可以是其他值。
（二）构建闹座实体

改变构图视角，使用快捷按钮


Solids
Extrude
选择线框1
Done (Reverse It改变拉伸方向为向上)如图4-2-3-4所示


图4-2-3-4

Done 弹出Extrude Chain对话框，参数设置如图4-2-3-5所示

确定OK，完成钟座1


图4-2-3-5

以同样的方法Solids
Extrude
选择线框2
Done (Reverse It改变拉伸方向为向上)如图4-2-3-4所示

Done 弹出Extrude Chain对话框，指定拉伸的高度为23

确定OK，完成钟座2

按Alt+S着色Shading，如图4-2-3-6所示


图4-2-3-6

Boolean (此命令在Solids菜单下)
Add

此时只使Solids为Y，其它为N，分别选择图4-2-3-6中的闹钟主体和钟座1（必须先选择钟座1，再选择闹钟主体）

Done 把钟座与闹钟主体布尔加Boolean Add起来成为一个整体，如图4-2-3-7所示


图4-2-3-7
注：Boolean Add 之后钟座1与闹钟主体的着色Shading一样。

Remove
此时只使Solids为Y，其它为N

分别选择图4-2-3-7中1和2，进行布尔减
Done 完成的钟座如图4-2-3-8所示


图4-2-3-8 完成的钟座


返回到主菜单步骤四：构建沉孔
（一）构建线框

按Alt+S取消着色Shading

设定构图平面Cplane为Top，使用快捷按钮


设定Z深度，点击
直接从键盘输入18
Enter

改变图层Level，把图层切换到线框图层Wireline

Create
Acr
Circ pt+rad (圆心和半径)

此时系统提示输入Radius值，输入半径值为：31

此时把鼠标移到绘图区，直接在键盘上输入（0,46）作为圆心的定位坐标点
Enter

线框如图4-2-4-1所示


图4-2-4-1 沉孔线框
（二）构建沉孔

按Esc退回到主菜单
下

改变图层Level，把图层切换到实体图层Solids

Solids
Extrude
选择图4-2-4-1的线框
Done

使箭头向上
Done

弹出Extrude Chain对话框，参数设置如图4-2-4-2所示


图4-2-4-2 Cut Body对话框

确定OK后按Alt+S给实体着色，如图4-2-4-3所示


图4-2-4-3 完成的沉孔特征步骤五：钟体抽壳Shell

使用
（或按住Alt+键盘上的方向键）把钟体旋转到背面

Shell 设置Faces为Y，其它都为N，选择钟体的背面

Done 此时弹出Shell Solid对话框，设置参数如图4-2-5-1所示


图4-2-5-1 抽壳对话框

确定OK，完成抽壳如图4-2-5-2所示


图4-2-5-2
注,1、Inward指抽壳后的壁厚为所选面的外缘线向里的壁厚，如图4-2-5-3之1所示
2、Outward指抽壳后的壁厚为所选面的外缘线向外的壁厚，如图4-2-5-3之2所示
3、Both指抽壳后的壁厚为所选面的外缘线向里、向外的壁厚，即两倍壁，如图4-2-5-3之3所示


图4-2-5-3
步骤六：钟面Cut特征

按Esc退回到主菜单
下

使用
改变图形视角

改变图层Level，把图层切换到线框图层Wireline

使用辅助菜单更改成另一种颜色Color

确保构图平面为俯视图T，工作深度Z可以为任意，这里为默认

按Alt+S取消着色Shading

Create
Arc
Circ pt+rad

此时系统提示输入半径值，这里输入4

输入（0,46）作为圆的定位点

按Esc退出返回到主菜单

改变图层Level，把图层切换到实体图层Solids

Solids
Extrude
选择上一步所绘的圆（使用Reverse It改变箭头的方向，这里为向下）
Done 此时弹出Extrude Chain对话框，参数设置如图4-2-6-1所示


图4-2-6-1

按Alt+S给闹体着色Shading，如图4-2-6-2所示


图4-2-6-2
步骤七：构建凸缘
(一)构建凸缘线框


返回主菜单

使用图层Level,隐藏Wireline图层,以简洁绘图区，方便绘图

新建图层Wireline2并设置当前层为该层

旋转闹钟到背面的适当位置

Create
Curve
One edge
From solid

选择钟壳的内缘边，如图4-2-7-1所示


图4-2-7-1

Done

按Esc返回主菜单

按Alt+F7隐藏已完成的闹钟部分，以提高系统的计算速度

Xform（转换）
Ofs ctour（偏移轮廓线）

Chain
选择上面从实体创建得到的线框,如图4-2-7-2所示


图4-2-7-2

End here

Done 此时弹出轮廓偏移对话框，参数设置如图4-2-7-3所示


图4-2-7-3 Offset Contour对话框注：1、当选择的线框为顺时针时,偏移向左 (即向内) 偏移
2、当选择的线框为逆时针时,偏移向右 (即向外) 偏移,如图所示
(二)构建凸缘Lip


返回主菜单

改变图层Level，把图层切换到实体图层Solids

Solids
Extrude
分别选择线框1和线框2,如图4-2-7-4所示


图4-2-7-4

End here

Done 保证拉伸的方向为向下

Done

此时弹出参数对话框,参数设置如图4-2-7-5所示


图4-2-7-5

确定OK,完成的凸缘如图4-2-7-6所示


图4-2-7-6

使用图层Level,把Wireline2图层隐藏,并设置当前图层为Solids图层

按Alt+F7
UnBlank
在绘图区选择要显示的闹钟

按Esc退出即可显示闹钟

旋转闹钟到背面适当的位置,以便看到凸缘和钟体

Solids
Boolean
Add
分别选择钟体和凸缘

Done 完成凸缘与钟体的布尔加,如图4-2-7-7所示


图4-2-7-7
步骤八：钟顶开口Cut特征
（一）构建Cut线框

按Esc退出返回到主菜单

按Alt+S取消着色Shading

改变图层Level，把图层切换到线框图层Wireline

使用
改变图形视角Gview为前视图F (此时构图平面也随着改变为F)

确保工作深度改为-46

Create
Rectangle
1 Point 此时弹出参数对话框，参数设置如图4-2-8-1所示


图4-2-8-1

确定后，此时鼠标上有一矩形，直接在键盘上输入定位点（0,-2）
Enter

按Esc退回到Create菜单下

Arc
Circ pt+rad

此时系统提示输入半径值，这里输入：100
Enter (或右键)

输入圆的定位点为：（0,-88.5）

按Esc退回到主菜单（或按
直接退回）

Modify
Trim
3 entities 如图4-2-8-2所示，按顺序分别选择图中的1、2、3


图4-2-8-2

按Esc返回到主菜单

Delete (或直接使用快捷按钮
) 删除图4-2-8-3中的线段4,所得如图4-2-26所示


图4-2-8-3

按Esc返回到主菜单

Modify
Fillet
Radius：3 （设置Angle<180为S,Trim为Y）

分别选择图4-2-8-3中的1、2和3、4处

所得的线框如图4-2-8-4所示


图4-2-8-4

按Esc退出，返回到主菜单
（二）构建Cut特征

使用
改变图形视角

改变图层Level，把图层切换到实体图层Solids

Solids
Extrude
选择上一步得到的Cut线框

Done (Reverse It改变箭头方向为向后) 如图4-2-8-5所示


图4-2-8-5

Done 此时弹出Extrude Chain对话框，参数设置如图4-2-8-6所示


图4-2-8-6

确定OK

按Alt+键盘上的方向键（或直接使用
）

按Alt+S给钟体着色，即可看到已完成的Cut特征，如图4-2-8-7所示


图4-2-8-7
步骤九：构建钟面修饰：耳朵
（一）构建线框

返回到主菜单


使用
改变闹钟的图形视角

改变图层Level，把图层切换到线框图层Wireline

使用Alt+F7隐藏已完成的钟体（或用菜单Screen
Blank）

选择钟体，按Esc退出，此时闹钟已被隐藏

使用辅助菜单更改为另一种颜色Color

Xform
Ofs ctour

选择如图4-2-9-1所示的轮廊线


图4-2-9-1

Done 此时弹出Offset Contour参数对话框

参数设置如图4-2-9-2所示


图4-2-9-2

确定OK，此时得到的偏移线的颜色与原来的一样

使用
清除颜色Clear Color (或使用菜单Screen
Clr colors)
(二)构建耳朵Extrude实体

返回到主菜单


改变图层Level，把图层切换到实体图层Solids

Solids
Extrude
右键选择Zoon
选择上一步偏移得到的轮廊线
技巧：此步选择偏移线因为偏移量小，很难选择到我们想要的轮廊线。怎么办？右键选择Zoon （或使用
）部分放大，Unzoon为撤消部分放大。

右键选择Unzoon

Done (Reverse It改变箭头的方向为向上)

Done弹出Extrude Chain对话框，如图4-2-9-3所示：


图4-2-9-3 Extrude Chain

选Create Body表示为创建实体，如图4-2-9-3之1

指定创建的实体拉伸的高度为28.5，如图4-2-9-3之2

指定拔模斜度为3，如图4-2-9-3之3

OK。此时可在键盘按Alt+S对已建的实体着色，得到耳朵实体如图图4-2-9-4所示：


图4-2-9-4
(三)变半径倒圆Variable Radius

Fillet
只选择边Edges为Y，其它都为N，如图4-2-9-5所示：


图4-2-9-5

选实体上表面的边缘Edges,如图4-2-9-6所示：


图4-2-9-6 选择边缘线

Done确定，弹出Fillet Parameters倒圆参数对话框，参数设置如图4-2-9-7所示


图4-2-9-7 倒圆Fillet Parameter

选择变半径倒圆Variable Radius 如图4-2-9-7之1

选择过度圆滑Smooth且在Overflow选择Maintain Edge，以使倒圆的端点处能够圆滑过度（因为我们选择的8段边缘线Edges是线段，线段与线段之间是共同的端点），如图4-2-9-7之2

分别选击8段边缘Edges (Edge1~Edge8)的端点Vertex (每段Edge都有两个Vertex,点击每条Edge前面的+即可看到两个Vertex,如图4-2-9-7之3)，然后分别在如图4-2-9-8之4的框中输入对应的Radius值，各Radius的对应值如图4-2-9-8所示


图4-2-9-8 各Vertex的Radius值

确定OK 。完成的倒圆如图4-2-9-8所示


图4-2-9-8 完成的Variable Radius
(四)抽壳Shell

使用
（或按住Alt+键盘上的方向键）把钟体旋转到背面

Shell 设置Faces为Y，其它都为N，选择钟体的背面

Done 此时弹出Shell Solid对话框，设置参数如图4-2-9-9所示


图4-2-9-9 抽壳对话框

确定OK，完成抽壳如图4-2-9-10所示


图4-2-9-10
(五)Solid Trim获得“耳朵”特征

使用
使图形成轴向视图

Solids
Next menu
Trim

此时左边的选择实体元素(Pick Solid Entity)设置如下，图4-2-9-11所示


图4-2-9-11

选择耳朵实体

确定Done

Plane (利用平面来修剪Trim)

此时要在左边定义平面Define Plane,如下图4-2-9-12所示


图4-2-9-12 Define Plane

这里我们选择X方向值来Trim实体

此时系统提示输入在X方向Trim的X起始值，这里输入：34

Enter

此时在工作区的X方向出现Trim平面，方向向右

确定Done,效果如图4-2-9-13所示


图4-2-9-13

Trim 选择图4-2-9-13中的Solid Trim_1

Done

Plane

X = const 此时输入：38
Enter

Flip 改变Trim方向，这里方向为向左

Done 完成闹钟一边的耳朵，如图4-2-9-14所示


图4-2-9-14 完成的耳朵
(六)镜像Mirror另一耳朵


返回主菜单

Xform
Mirror
选择图4-2-9-14耳朵1

Done 此时左边有四种Mirror方法,这里选择2 Points

使用图层Level,显示点Point

使用
改变构图视角，选择镜像的中心两点，如图4-2-9-15


图4-2-9-15

此时弹出镜像对话框，设置如图4-2-9-16所示


图4-2-9-16 Mirror对话框

确定OK

使用图层Level隐藏点

使用
改变构图视角，效果如图4-2-9-17所示


图4-2-9-17 完成的闹钟耳朵
(七)耳朵和钟体布尔加Boolean Add

按Alt+F7(或使用菜单Screen
Blank来隐藏或者UnBlank显示元素)

UnBlank不隐藏元素

此时把鼠标移到绘图区，即可选取你要显示的元素（被选中的元素会暂时消失）

按Esc 这时要显示的元素就被显示

继续按Esc返回主菜单或使用
返回

Solids
Boolean
Add

选择钟体，再选择耳朵，完成的钟面修饰如图4-2-9-18所示


图4-2-9-18 钟面修饰：耳朵步骤十：完成闹钟的CAD

使用图层Level隐藏所有线框

按
使图形成轴向视图，按
使图形充满绘图区显示

按
给闹钟着色Shading,此时弹出着色设置对话框，如图4-2-10-1所示


图4-2-10-1 Shading Settings着色设置

确定OK,闹钟的最终效果图如图4-2-10-2所示


图4-2-10-2 完成的闹钟效果图