MasterCAM编程中的问题及加工曲面.docx
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MasterCAM编程中的问题及加工曲面
MasterCAM编程中的问题及加工曲面
MasterCAM编程中的两个典型问题
一、二维挖槽加工中指定下刀点的问题
Pocket（挖槽）是加工中去除材料非常有效的一个加工方式。
在加工中，开放式的挖槽或者外形需要挖槽的时候，我们可以指定从毛坯外部下刀。
但如果要在封闭的区域进行挖槽加工，下刀就成了特别需要注意的问题了。
我们可以采用螺旋式或者斜插式下刀的方式进行下刀，如图1所示。
但有时我们需要先钻预钻孔，然后指定下刀点在预钻孔的位置进行下刀。
图1
下面我们以一个矩形槽为例，来说明这个问题。
1.画出挖槽区域边界图
绘制宽100mm、高80mm、周边倒圆R10的矩形，矩形的中心在坐标原点处，如图2所示。
图2
2.刀具路径生成
（1）在主功能区依次单击Toolpaths/Pocket命令;
（2）此时系统提示选择Chain1，在主菜单上选取Chain后，在绘图区选择矩形框，如图3所示;
（3）此时系统提示选择Chain2，在主菜单上选取Mode/Point，这时就可以通过点菜单在屏幕上指定先前预钻孔的点作为下刀点，此例中选择原点作为下刀点，故在主菜单上选取Origin;
（4）确定刀具及加工参数生成刀具路径。
图3
通过模拟发现，下刀点就是我们指定的（x0、y0）点，模拟效果如图4所示。
图4
3.小结
只要在选取加工区域时，多选择一个点，那么刀具就会从这个点下刀。
这个点可以通过输入点的坐标方式给定，也可预先绘制一个点，以供后面选择。
如果在选取加工区域时不多选一个点，而是在Roughing/FinishingParameters参数中选择Spiral方式，且指定为InsideToOutside时，下刀点就会自动定为靠近中心的地方，有时这并不能满足生产的需要。
二、灵活运用Contour方式铣削台阶面
台阶面的铣削在普通机床上面是经常采用的一种加工方式，但在数控机床上编程却需要一点小技巧。
下面以一加工实例来说明这种编程方法。
1.问题的提出
笔者曾经碰见这样一个问题，在方形的毛坯上面铣一宽10mm、深25mm的台阶面，如图5所示。
图5
对这个任务，大家可能采用开放式挖槽（OpenPocket）来加工，但这样加工时间会比较长，而且会反复走刀。
如果采用普通的外形铣削（Contour），每次往返都需要抬刀，这样空行程也会比较多。
要解决这个问题，可采取以下两方法:
第一，采用外形铣削（Contour）方式中的Ramp（斜插）方式下面的Plunge（下沉）方式加工;第二，采用Toolpaths/Surfa
ce/Finish/Contour下面的ZigZag方式。
下面分别进行探讨。
2.Plunge法
作出一条如图6所示的直线即可。
这里要注意，直线长度两边都要超过毛坯边缘1个刀具半径以上。
具体步骤如下:
『:
:
好就好:
:
中国权威模具网』
（1）在主功能区依次单击Toolpaths/Contour命令;
（2）此时系统提示选择Chain1，在绘图区选择上图所绘制的直线，点击Done;
（3）选择刀具（注意选用的刀具直径应该大于台阶宽度10mm），在ContourParameters
标签下将Contour方式改为Ramp，指定Depth为所需加工深度-25，如图7所示;
图7
（4）点击按纽，在RampContour对话框中设定为图8所示的情况;
图8
（5）点击OK，完成刀路生成。
所生成的刀具路径如图9所示。
图9
2.ZigZag法
作出图10所示的要加工的面，注意最好把其顶面也一并作出，且阶台侧面可以做深一些，加工深度可以在CutDepths中设定。
图10
具体刀具路径的生成的步骤如下:
『:
:
好就好:
:
中国权威模具网』
（1）在主功能区依次单击Toolpaths/Surface/Finish/Contour命令;
（2）此时系统提示选择Drivesurface，在绘图区选择上图所绘制曲面All/Surface，点击Done;
（3）选择刀具（注意选用的刀具直径应该大于台阶宽度10mm），在FinishContourPar
amet标签下设定每刀最大加工深度和走刀方式为Zigzag，如图11所示。
图11
（4）点击按纽，在CutDepths对话框中设定第一刀加工深度和总加工深度，如图12所示;
图12
（5）点击OK，完成刀路生成。
所成的刀具路径如图13所示。
图13
3.小结
比较上面两种方法，显然第一种方法更加简洁明了，再加上灵活的选用刀补及Ramp（斜插）下刀方式，此方法也可用于键槽铣削等的场合。
如果仅仅是上面这个简单零件的加工（只有一个工步），我们采用手工编程也非常方便，但实际我们碰见的问题是:
以上的加工仅仅是复杂零件加工中的一个工步，采用手工编程和自动编程混合编制程序并不方便。
随着加工中心的日益普及，对CAD/CAM技术要求越来
越高，采用MasterCAM进行编程，减少编程人员的工作量，缩短了在机床上的调试时间，
提要生产效率。
第三章曲面造型一、创建曲面
1直纹/举升曲面（Createruled/LoftedSurface）
用于将两个或两个以上的截面外形以直线熔接方式产生直纹曲面，或以参数熔接方式产
生平滑举升曲面。
举升:
曲面相连
直纹:
直线相连
练习绘制如图所示直纹曲面
步骤与提示:
1）在FRONT面内以（0，0，-50）为圆心绘制R10弧;2）在RIGHT面内以（0，0，-50）为圆心绘制R15弧;3）在RIGHT面内平移连接R15弧;
4）在FRONT面内平移连接R10弧;
5）在图层2中绘制直纹/举升曲面。
练习利用举升曲面平整曲面绘制如图所示图形。
步骤与提示:
1）绘制如图二维图形;
2）平移各截形到图示的Z深度，结果如图;
3）打断矩形一边，举升曲面;
4）绘制平整曲面加上底，着色。
2旋转曲面（CreateRevolvedSurfaces）
用于将选择的几何图形绕某一轴线旋转而产生曲面。
练习绘制如图所示旋转曲面
3扫掠曲面（CreateSweptSurfaces）
用于将选择的一个几何截面沿着一个或几个导引线平移而产生曲面，或将选择的两个
几何截面沿着一个导引线平移而产生曲面。
有3种扫掠形式。
1）一个扫描截面与一个扫描路径;2）一个扫描截面与两个扫描路径;3）两个或多个扫描截面与一个扫描路径。
练习绘制如图所示扫描曲面
步骤与提示:
1）在TOP面内绘制100*100的矩形;2）偏移矩形两边并圆角;
3）将矩形平移连接Z-30;
4）在FRONT面内绘制R10半圆;
5）在RIGHT面内绘制R20半圆;
6）扫描曲面。
4网格曲面（CreateNetSurface）
由一系列横向和纵向组成的网格状结构来产生曲面，且横向和纵向曲线在3D空间可以
不相交，各曲线的端点也可以不相交。
练习绘制图示网格曲面
步骤与提示:
）TOP面内以（0，0，0）为中心绘制矩形100*150;1
2）平移连接矩形Z40;
3）FRONT面内绘制弧R100、R60;
4）RIGHT面内绘制弧R160、R180;5）FRONT面内过2弧中点绘制弧R160;6）过R100R160R60中点绘制圆弧;
7）删除多余图形;
8）绘制网格曲面。
练习绘制3边网格曲面
步骤与提示:
1）在TOP面内以（0，0，0）为圆心绘制ф96内接6边形;
2）绘制R33的弧;
3）绘制点（0，0，60）;
4）在FRONT面内绘制R100的弧，在TOP面内旋转复制6个R100的弧;
5）绘制3边网格曲面。
5围栏曲面（也称放式曲面CreateFenceSurface）
利用线段、圆弧、曲线等在曲面上产生垂直于此曲面或与曲面成一定扭曲角度的曲面。
练习7.7围栏曲面练习
步骤与提示:
1）TOP面内以（0，0，0）为圆心绘制R50圆，以（0，0，50）为圆心绘制R10圆;2）FRONT面内以上述两圆四分点为端点绘制R70圆弧;
3）TOP面内绘制点（0，-10，50）、（6.6，-25.73，17.08）、（17，-47.02，0）;4）过上述3点产生曲线;
5）FRONT面内绘制辅助中心线（0，0，0）、（0，50，0）;
6）产生旋转曲面;
7）围栏曲面;
8）混合方式:
Cubicblend，起点高度:
8，终点高度:
18，起点角度:
10，终点角度:
-30;9）TOP面内旋转，个数:
11，角度:
30。
6牵引曲面（CreateDraftSurface）
将截面外形沿某一线段牵引挤出曲面，该线段并不真实存在，且可以设置一定的角度。
7拉伸曲面（CreateExtrudeSurface）
将截面外形沿某一线段拉伸挤出两端均封闭的曲面，选择的外形必须是封闭的。
8平坦边界曲面（CreateFlatBoundarySurface）
由一单一封闭或多重封闭的平面截面外形产生曲面。
9由实体生成曲面（CreateSurfacefromSolid）
由实体产生曲面
10创建基本曲面
二、编辑曲面
1曲面偏置CreatOffsetSurface
2曲面断裂CreateSplitSurface
3曲面延伸SurfaceExtend
4曲面倒圆角FilletSurface
（1）、曲面和曲面倒圆角FilletSurfacetoSurface
要求所选择的曲面其法线方向必须相交，且均指向圆角曲面的圆心方向
（2）、曲线和曲面倒圆角FilletSurfacetoCurve（3）、曲面和平面倒圆角FilletSurfacetoaPlane5曲面修剪TrimSurfaces
（1）、修剪至曲面TrimSurfacestoSurfaces
在修剪曲面时，被修剪曲面剩余部分必须要形成一个完整的边界，才能生成一个新的曲面
（2）、修剪至曲线TrimSurfacestoCurve
这时的曲线一定要能形成一个封闭的结构，或者能完整的切过曲面。
（3）、修剪至平面TrimSurfacestoaPlane
6曲面修剪后处理
（1）、恢复修剪曲面
（2）、移除边界
（3）、填充曲面上的孔
练习曲面圆角
练习绘制如图所示曲面模型
步骤与提示:
1）以（0，0，0）为圆心绘制R40圆，以（0，0，20）绘制R30、R15圆，以（15，0，20）
绘制椭圆，并旋转阵列;
2）FRONT面绘制R16弧;
3）以R16为扫描截面，R40圆为扫描路径扫描曲面，以R30圆绘制平坦曲面;
4）以椭圆修剪曲面。
练习绘制图示曲面模型
步骤与提示:
1）TOP面绘制18*18的矩形，圆角R2;
2）FRONT面绘制R26圆弧;
3）TOP面利用矩形绘制牵引曲面，高度12，角度84）FRONT面利用R26两侧牵引曲面，长度12，角度0;5）将两牵引面R0.5圆角。
练习绘制图示曲面模型
步骤与提示:
1）绘制图示线架构
2）平坦边界曲面
3）扫描曲面并镜像
4）旋转曲面
5）曲面圆角R2
第四章实体造型1创建基本实体
2由二维图形创建三维实体
2.1拉伸SolidExtrude
用封闭的二维线框进行拉伸从而生成实体。
拉伸
拉伸切除
拉伸薄壁
截形内可有多个封闭的串连
生成拉伸实体的截形必须是封闭的，生成拉伸薄壁实体的截形可以不封闭。
2.2旋转SolidRevolve
旋转
旋转切除
截形内可有多个串连
生成旋转实体的截形必须是封闭的，生成旋转薄壁实体的截形必须不封闭。
2.3扫描SolidSweep
与曲面扫描的区别:
实体扫描的截形和轨迹线都只能有一个曲面扫描的截形和轨迹可以不同时为多个
截形内可有多个串连，每个串联必须封闭，且必须在同一个平面内。
2.4举升实体SolidLoft
同曲面举升一样，也要注意举升对应点的匹配
截形内不可有多个串连，截形必须是封闭的，各截形可以不在平行的平面内。
3曲面创建实体SolidFromSurfaces练习绘制图示三维实体（拉伸）
练习绘制图示三维实体（旋转）
练习绘制图示三维实体（扫描）
练习绘制图示三维实体（旋转、扫描）
练习绘制图示三维实体（举升）
练习绘制图示三维实体（举升、拉伸）
练习绘制图示三维实体（基本实体）
练习绘制图示三维实体（基本实体）
练习绘制图示三维实体（基本实体）
练习绘制图示三维实体（基本实体）
4布尔运算
5实体编辑
5.1实体圆角
1、两相接面的边上倒圆角SolidFillet2、面对面倒圆角SolidFace-FaceFillet
5.2实体倒角
1、单一距离方式SolidOne-distanceChamfer
2、两距离方式SolidTwo-distanceChamfer
3、距离/角度SolidDistanceandAngleChamfer
5.3实体修剪
5.4薄片加厚SolidThicken5.5移除面RemoveSolidFaces5.6牵引面DraftSolidFaces5.7实体抽壳SolidShell
6实体操作管理器
练习利用拉伸、圆角、抽壳命令设计如图所示模型
步骤与提示:
1）TOP面内（0，0，0）绘制50*50R10和40*40R5变形矩形，02）拉伸50*50矩形，拉深20，向外拔模18
03）拉伸切除40*40，深17.5，拔模104）拉伸切除ф6的槽
5）圆角R2底的4边
6）圆角R3上口
7）抽壳，厚度1.0
练习设计如图所示模型
步骤与提示:
1）TOP面内（0，0，0）以2点方式绘制矩形100*2002）过2端点画弧R60，并删除线段
3）以（30，35，0）为圆心画圆R7，阵列x=20，数目3，y=20，数目6
4）以（50，170，0）为中心画矩形60*305）拉伸实体，深20
6）圆角矩形部分R15（并选中相切边一并圆角）7）圆角圆弧部分R10（并选中相切边一并圆角）8）抽壳，厚:
3
9）拉伸切除圆和矩形
练习设计如图所示模型
步骤与提示:
1）TOP面内绘制线架构
2）第2层中拉伸圆柱体，高35
03）牵引圆柱面3，圆角R154）抽壳，厚5
5）拉伸生成耳状体，高10，倒角3*3，旋转复制。
总黄酮
生物总黄酮是指黄酮类化合物，是一大类天然产物，广泛存在于植物界，是许多中草药的有效成分。
在自然界中最常见的是黄酮和黄酮醇，其它包括双氢黄（醇）、异黄酮、双黄酮、黄烷醇、查尔酮、橙酮、花色苷及新黄酮类等。
简介
近年来，由于自由基生命科学的进展，使具有很强的抗氧化和消除自由基作用的类黄酮受到空前的重视。
类黄酮参与了磷酸与花生四烯酸的代谢、蛋白质的磷酸化、钙离子的转移、自由基的清除、抗氧化活力的增强、氧化还原作用、螯合作用和基因的表达。
它们对健康的好处有:
（1）抗炎症
（2）抗过敏（3）抑制细菌（4）抑制寄生虫（5）抑制病毒（6）防治肝病（7）防治血管疾病（8）防治血管栓塞（9）防治心与脑血管疾病（10）抗肿瘤（11）抗化学毒物等。
天然来源的生物黄酮分子量小，能被人体迅速吸收，能通过血脑屏障，能时入脂肪组织，进而体现出如下功能:
消除疲劳、保护血管、防动脉硬化、扩张毛细血管、疏通微循环、活化大脑及其他脏器细胞的功能、抗脂肪氧化、抗衰老。
近年来国内外对茶多酚、银杏类黄酮等的药理和营养性的广泛深入的研究和临床试验，证实类黄酮既是药理因子，又是重要的营养因子为一种新发现的营养素，对人体具有重要的生理保健功效。
目前，很多著名的抗氧化剂和自由基清除剂都是类黄酮。
例如，茶叶提取物和银杏提取物。
葛根总黄酮在国内外研究和应用也已有多年，其防治动脉硬化、治偏瘫、防止大脑萎缩、降血脂、降血压、防治糖尿病、突发性耳聋乃至醒酒等不乏数例较多的临床报告。
从法国松树皮和葡萄籽中提取的总黄酮"碧萝藏"--（英文称PYCNOGENOL）在欧洲以不同的商品名实际行销应用25年之久，并被美国FDA认可为食用黄酮类营养保健品，所报告的保健作用相当广泛，内用称之为"类维生素"或抗自由基营养素，外用称之为"皮肤维生素"。
进一步的研究发现碧萝藏的抗氧化作用比VE强50倍，比VC强20倍，而且能通过血脑屏障到达脑部，防治中枢神经系统的疾病，尤其对皮肤的保健、年轻化及血管的健康抗炎作用特别显著。
在欧洲碧萝藏已作为保健药物，在美国作为膳食补充品（相当于我国的保健食品），风行一时。
随着对生物总黄酮与人类营养关系研究的深入，不远的将来可能证明黄酮类化合物是人类必需的微营养素或者是必需的食物因子。
性状:
片剂。
功能主治与用法用量
功能主治:
本品具有增加脑血流量及冠脉血流量的作用，可用于缓解高血压症状（颈项强痛）、治疗心绞痛及突发性耳聋，有一定疗效。
用法及用量:
口服:
每片含总黄酮,,,,，每次,片，,日,次。
不良反应与注意
不良反应和注意:
目前,暂没有发现任何不良反应.
洛伐他丁
【中文名称】:
洛伐他丁
【英文名称】:
Lovastatin
【化学名称】:
（S）-2-甲基丁酸-（1S,3S,7S,8S,8aR）-1,2,3,7,8,8a-六氢-3,7-二甲基
-8-[2-（2R,4R）-4-羟基-6氧代-2-四氢吡喃基]-乙基]-1-萘酯
【化学结构式】:
洛伐他丁结构式
【作用与用途】洛伐他丁胃肠吸收后，很快水解成开环羟酸，为催化胆固醇合成的早期限速酶（HMG,coA还原酶）的竞争性抑制剂。
可降低血浆总胆固醇、低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白的胆固醇含量。
亦可中度增加高密度脂蛋白胆固醇和降低血浆甘油三酯。
可有效降低无并发症及良好控制的糖尿病人的高胆固醇血症，包括了胰岛素依赖性及非胰岛素依赖性糖尿病。
【用法用量】口服:
一般始服剂量为每日20mg，晚餐时1次顿服，轻度至中度高胆固醇血症的病人，可以从10mg开始服用。
最大量可至每日80mg。
【注意事项】?
病人既往有肝脏病史者应慎用本药，活动性肝脏病者禁用。
?
副反应多为短暂性的:
胃肠胀气、腹泻、便秘、恶心、消化不良、头痛、肌肉疼痛、皮疹、失眠等。
?
洛伐他丁与香豆素抗凝剂同时使用时，部分病人凝血酶原时间延长。
使用抗凝剂的病人，洛伐他丁治疗前后均应检查凝血酶原时间，并按使用香豆素抗凝剂时推荐的间期监测。
他汀类药物
他汀类药物（statins）是羟甲基戊二酰辅酶A（HMG-CoA）还原酶抑制剂，此类药物通过竞争性抑制内源性胆固醇合成限速酶（HMG-CoA）还原酶，阻断细胞内羟甲戊酸代谢途径，使细胞内胆固醇合成减少，从而反馈性刺激细胞膜表面（主要为肝细胞）低密度脂蛋白（lowdensitylipoprotein，LDL）受体数量和活性增加、使血清胆固醇清除增加、水平降低。
他汀类药物还可抑制肝脏合成载脂蛋白B-100，从而减少富含甘油三酯AV、脂蛋白的合成和分泌。
他汀类药物分为天然化合物（如洛伐他丁、辛伐他汀、普伐他汀、美伐他汀）和完全人工合成化合物（如氟伐他汀、阿托伐他汀、西立伐他汀、罗伐他汀、pitavastatin）是最为经典和有效的降脂药物，广泛应用于高脂血症的治疗。
他汀类药物除具有调节血脂作用外，在急性冠状动脉综合征患者中早期应用能够抑制血管内皮的炎症反应，稳定粥样斑块，改善血管内皮功能。
延缓动脉粥样硬化（AS）程度、抗炎、保护神经和抗血栓等作用。
结构比较
辛伐他汀（Simvastatin）是洛伐他汀（Lovastatin）的甲基化衍化物。
美伐他汀（Mevastatin，又称康百汀，Compactin）药效弱而不良反应多，未用于临床。
目前主要用于制备它的羟基化衍化物普伐他汀（Pravastatin）。
体内过程
洛伐他汀和辛伐他汀口服后要在肝脏内将结构中的其内酯环打开才能转化成活性物质。
相对于洛伐他汀和辛伐他汀，普伐他汀本身为开环羟酸结构，在人体内无需转化即可直接发挥药理作用，且该结构具有亲水性，不易弥散至其他组织细胞，极少影响其他外周细胞内的胆固醇合成。
除氟伐他汀外，本类药物吸收不完全。
除普伐他汀外，大多与血浆蛋白结合率较高。
用药注意
大多数患者可能需要终身服用他汀类药物，关于长期使用该类药物的安全性及有效性的临床研究已经超过10年。
他汀类药物的副作用并不多，主要是肝酶增高，其中部分为一过性，并不引起持续肝损伤和肌瘤。
定期检查肝功能是必要的，尤其是在使用的前3个月，如果病人的肝脏酶血检查值高出正常上线的3倍以上，应该综合分析病人的情况，排除其他可能引起肝功能变化的可能，如果确实是他汀引起的，有必要考虑是否停药;如果出现肌痛，除了体格检查外，应该做血浆肌酸肌酸酶的检测，但是横纹肌溶解的副作用罕见。
另外，它还可能引起消化道的不适，绝大多数病人可以忍受而能够继续用药。
红曲米
天然降压降脂食品——红曲米
红曲红曲米又称红曲、红米，主要以籼稻、粳稻、糯米等稻米为原料，用红曲霉菌发酵而成，为棕红色或紫红色米粒。
红曲米是中国独特的传统食品，其味甘性温，入肝、脾、大肠经。
早在明代，药学家李时珍所著《本草纲目》中就记载了红曲的功效:
营养丰富、无毒无害，具有健脾消食、活血化淤的功效。
上世纪七十年代，日本远藤章教授从红曲霉菌的次生级代谢产物中发现了能够降低人体血清胆固醇的物质莫纳可林K（Monacolin-k）或称洛伐他汀，（Lovastatin），引起医学界对红曲米的关注。
1985年，美国科学家Goldstein和Brown进一步找出了Monacolin-k抑制胆固醇合成的作用机理，并因此获得诺贝尔奖，红曲也由此名声大噪。
红曲米的医疗保健功效如下:
1.降压降脂:
研究表明，红曲米中所含的Monacolin-K能有效地抑制肝脏羟甲基戊二酰辅酶还原酶的作用，降低人体胆固醇合成，减少细胞内胆固醇贮存;加强低密度脂蛋白胆固醇的摄取与代谢，降低血中低密度脂蛋白胆固醇的浓度，从而有效地预防动脉粥样硬化;抑制肝脏内脂肪酸及甘油三酯的合成，促进脂质的排泄，从而降低血中甘油三酯的水平;升高对人体有益的高密度脂蛋白胆固醇的水平，从而达到预防动脉粥样硬化，甚至能逆转动脉粥样硬化的作用。
2.降血糖:
远藤章教授等人曾直接以红曲菌的培养物做饲料进行动物试验，除确定含有红曲物的饲料可以有效地使兔子的血
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