CAM编程的基本实现过程.doc

第1章 概 述

本章主要内容：

 CAM编程的基本实现过程  数控程序质量控制

 常用CAD/CAM软件的简介  MasterCAM的特点  本书的特点

1.1 CAM编程的基本实现过程

数控（简称NC）编程技术包含了数控加工与编程、金属加工工艺、CAD/CAM软件操作等多方面的知识与经验，其主要任务是计算加工走刀中的刀位点（简称CL点）。根据数控加工的类型，数控编程可分为数控铣加工编程、数控车加工编程、数控电加工编程等，而数控铣加工编程又可分为2.5轴铣加工编程、3轴铣加工编程和多轴（如4轴、5轴）铣加工编程等。3轴铣加工是最常用的一种加工类型，而3轴铣加工编程是目前应用最广泛的数控编程技术。

提示：本书中所提及的数控加工和编程，如无特别注明，均指2.5轴铣数控加工和编程或3轴铣数控加工和编程。

数控编程经历了手工编程、APT语言编程和交互式图形编程三个阶段。交互式图形编程就是通常所说的CAM软件编程。由于CAM软件自动编程具有速度快、精度高、直观性好、使用简便、便于检查和修改等优点，已成为目前国内外数控加工普遍采用的数控编程方法。因此，在无特别说明的情况下，数控编程一般是指交互式图形编程。交互式图形编程的实现是以CAD技术为前提的。数控编程的核心是刀位点计算，对于复杂的产品，其数控加工刀位点的人工计算十分困难，而CAD技术的发展为解决这一问题提供了有力的工具。利用CAD技术生成的产品三维造型包含了数控编程所需要的完整的产品表面几何信息，而计算机软件可针对这些几何信息进行数控加工刀位的自动计算。因此，绝大多数的数控编程软件同时具备CAD的功能，因此称为CAD/CAM一体化软件。

由于现有的CAD/CAM软件功能已相当成熟，因此使得数控编程的工作大大简化，对编程人员的技术背景、创造力的要求也大大降低，为该项技术的普及创造了有利的条件。事实上，在许多企业从事数控编程的工程师往往仅有中专甚至高中的学历。

目前市场上流行的CAD/CAM软件均具备了较好的交互式图形编程功能，其操作过程

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大同小异，编程能力差别不大。不管采用哪一种CAD/CAM软件，NC编程的基本过程及内容可由图1-1表示。

1.1.1 获得CAD模型

CAD模型是NC编程的前提和基础，任何CAM的程序编制必须有CAD模型为加工对象进行编程。获得CAD模型的方法通常有以下3种：

（1）打开CAD文件。如果某一文件是已经使用MasterCAM进行造型完毕的，或是已经做过编程的文件，那么重新打开该文件，即可获得所需的CAD模型。

（2）直接造型。MasterCAM软件本身就是一个CAD/CAM软件，具有很强的造型功能，可以进行曲面和实体的造型。对于一些不是很复杂的工件，可以在编程前直接造型。

（3）数据转换。当模型文件是使用其他的CAD软件进行造型时，首先要将其转换成MasterCAM专用的文件格式（MC9文件）。通过MasterCAM的数据转换功能，MasterCAM可以读取其他CAD软件所做的造型。MasterCAM提供了常用CAD软件的数据接口，可以直接读取PRT、DWG等文件。并且有标准转换接口，可以转换的文件格式如IGES、 STEP等。

CAD模型 获得获得CAD 模型 CAD模型完善 加工工艺分析和规划 切削方式设置 CAD模型完善CAD模型完善 加工对象设置 参数设置 刀具及机械参数设置CAD模型完善 刀轨计算 加工程序参数设置 检查校验 后处理 图1-1 NC编程的一般步骤

1.1.2 加工工艺分析和规划

加工工艺分析和规划的主要内容包括：

（1）加工对象的确定：通过对模型的分析，确定这一工件的哪些部位需要在数控铣床谢谢你的观赏

或者数控加工中心上加工。数控铣的工艺适应性也是有一定限制的，对于尖角、细小的筋条等部位是不适合加工的，应使用线切割或者电加工来加工；而另外一些加工内容，可能使用普通机床有更好的经济性，如孔的加工、回转体加工等，可以使用钻床或车床进行 加工。

（2）加工区域规划： 即对加工对象进行分析，按其形状特征、功能特征及精度、粗糙度要求将加工对象分成数个加工区域。对加工区域进行合理规划可以达到提高加工效率和加工质量的目的。

个人观点：在进行加工对象确定和加工区域规划或分配时，通过参考实物可以更直观地进行分析和规划。

（3）加工工艺路线规划：即从粗加工到精加工再到清根加工的流程及加工余量分配。 （4）加工工艺和加工方式确定：如刀具选择、加工工艺参数和切削方式（刀轨形式）选择等。

在完成工艺分析后，应填写一张CAM数控加工工序表，表中的项目应包括加工区域、加工性质、走刀方式、使用刀具、主轴转速、切削进给等选项。完成了工艺分析及规划可以说是完成了CAM编程80%的工作量。同时，工艺分析的水平原则上决定了NC程序的质量。

1.1.3 CAD模型完善

对CAD模型作适合于CAM程序编制的处理。由于CAD造型人员更多考虑零件设计的方便性和完整性，并不顾及对CAM加工的影响，所以要根据加工对象的确定及加工区域规划来对模型作一些完善。通常有以下内容：

（1）坐标系的确定。坐标系是加工的基准，将坐标系定位于适合机床操作人员确定的位置，同时保持坐标系的统一。

（2）隐藏部分对加工不产生影响的曲面，按曲面的性质进行分色或分层。这样一方面看上去更为直观清楚；另一方面在选择加工对象时，可以通过过滤方式快速地选择所需 对象。

（3）修补部分曲面。对于有不加工部位存在造成的曲面空缺部位，应该补充完整。如对于有钻孔的曲面，存在狭小凹槽的曲面等，应该将这些曲面补充完整，这样获得的刀具路径规范而且安全。

（4）增加安全曲面，如对边缘曲面进行适当的延长。

（5）对轮廓曲线进行修整。对于数据转换获取的数据模型，可能存在看似光滑的曲 线其实存在着断点，看似一体的曲面在连接处不能相交等问题，可通过修整或者创建轮廓线构造出最佳的加工边界曲线。

（6）构建刀具路径限制边界。对于规划的加工区域，需要使用边界来限制加工范围 的，可先构建出边界曲线。

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1.1.4 加工参数设置

参数设置可视为对工艺分析和规划的具体实施，它构成了利用CAD/CAM软件进行NC编程的主要操作内容，直接影响NC程序的生成质量。参数设置的内容较多，下面列举其中主要几个：

（1）切削方式设置：用于指定刀轨的类型及相关参数。

（2）加工对象设置：是指用户通过交互手段选择被加工的几何体或其中的加工分区、毛坯、避让区域等。

（3）刀具及机械参数设置：是针对每一个加工工序选择适合的加工刀具，并在CAD/ CAM软件中设置相应的机械参数，包括主轴转速、切削进给、切削液控制等。

（4）加工程序参数设置：包括进/退刀位置及方式、切削用量、行间距、加工余量、 安全高度等参数。这是CAM软件参数设置中最主要的一部分内容。

1.1.5 生成刀具路径

在完成参数设置后，即可将设置结果提交CAD/CAM系统进行刀轨的计算。这一过程是由CAD/CAM软件自动完成的。

1.1.6 刀具路径检验

为确保程序的安全性，必须对生成的刀轨进行检查校验，检查有无过切或者加工不到位，同时检查是否会发生与工件及夹具的干涉。校验的方式有：

（1）直接查看。通过对视角的转换、旋转、放大、平移直接查看生成的刀具路径，适于观察其切削范围有无越界，及有无明显异常的刀具轨迹。

（2）手工检查。对刀具轨迹进行逐步观察。

（3）实体模拟切削，进行仿真加工。直接在计算机屏幕上观察加工效果，这个加工过程与实际机床加工过程十分类似。

对检查中发现问题的程序，应调整参数设置，重新进行计算后再作检验。

1.1.7 后处理

后处理实际上是一个文本编辑处理过程，其作用是将计算出的刀轨（刀位运动轨迹）以规定的标准格式转化为NC代码并输出保存。

在后处理生成数控程序之后，还需要检查这个程序文件，特别对程序头及程序尾部分的语句进行检查，如有必要可以修改。这个文件可以通过传输软件传输到数控机床的控制器上，由控制器按程序语句驱动机床加工。

在上述过程中，编程人员的工作主要集中在加工工艺分析和规划、参数设置这两个阶谢谢你的观赏

段，其中工艺分析和规划决定了刀轨的质量，参数设置则构成了软件操作的主体。

1.2 数控程序的质量及程序员的培训

1.2.1 数控程序的质量

NC程序的质量是衡量NC程序员水平的关键指标，其判定标准可归纳为： （1）完备性：即不存在加工残留区域。

（2）误差控制：包括插补误差控制、残余高度（表面粗糙度）控制等。 （3）加工效率：即在保证加工精度的前提下加工程序的执行时间。

（4）安全性：指程序对可能出现的让刀、漏刀、撞刀及过切等不良现象的防范措施和效果。

（5）工艺性：包括进/退刀、刀具选择、加工工艺规划（如加工流程及余量分配等）、切削方式（刀轨形式选择）、接刀痕迹控制以及其他各种工艺参数（如进给速度、主轴转速、切削方向、切削深度等）的设置等。

（6）其他：如机床及刀具的损耗程度、程序的规范化程度等。

在评价NC程序质量的各项指标中，有一部分存在着一定程度的矛盾。例如，残余高度决定了加工表面的光洁度，从加工质量来看，残余高度越小，加工表面质量越高，但加工效率就会降低。所以，在进行NC编程时，不应片面追求加工效率，而应综合权衡各项指标，在满足产品的质量要求及一定的加工可靠性的基础上提高加工效率。

1.2.2 NC程序员的要求

作为一名高水平的NC程序员应当具备以下条件：

（1）掌握一定的基础知识，包括数控机床基本结构、NC加工基本原理、机械加工工艺及必要的CAD基础等。

（2）全面地理解和掌握NC编程的基本过程和关键技术。 （3）熟练运用一种CAD/CAM软件。

（4）有丰富的实际加工经验。有时，还需要掌握一些相关学科（如模具等）的知识和经验。

判别一个NC程序员水平的依据主要有以下几条： （1）所编NC程序的质量。 （2）NC编程的工作效率。

（3）NC编程的可靠性和规范化程度（包括工艺规划、数据文件管理、保存和交接的规范化程度等）。

为保证程序的质量和可靠性，在编程工作中应注意以下几点：

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（1）要保持严谨细致的工作作风，对每个参数设置都应反复确认，刀轨计算完成后要进行必要的检查校验。

（2）NC编程操作应规范化和模式化。即根据企业的特定条件制定出NC编程的技术规程，将各操作环节中具有共性的部分（如加工工艺、刀具等）模式化和规范化，这样可有效提高工作效率和可靠性。

（3）对重要的加工程序应进行试切检验。

数控编程人员必须掌握数控编程的相关基础知识，这样一方面有利于对数控编程软件中相关专业名词的理解，更为重要的是，对于数控程序基础知识的理解可以决定所编程序的质量及其加工效率。

1.2.3 数控编程的学习

由于CAD/CAM技术在国内的应用起步较晚，因此在国内制造业对数控加工高速增长的需求形势下，数控编程技术人才出现了严重短缺，数控编程技术已成为就业市场上的需求热点。

学好数控编程技术需要具备以下几个基本条件：

（1）具有基本的学习资质，即学员具备一定的学习能力和预备知识。 （2）有条件接受良好的培训，包括选择好的培训机构和培训教材。 （3）在实践中积累经验。

学习数控编程技术，要求学员首先掌握一定的预备知识和技能，包括： （1）基本的几何知识（高中以上即可）和机械制图基础。 （2）基础英语（高中以上即可）。 （3）机械加工常识。 （4）基本的三维造型技能。 选择培训教材应考虑的因素包括：

（1）教材的内容应适合于实际编程应用的要求，以目前广泛采用的基于CAD/CAM软件的交互式图形编程技术为主要内容。在讲授软件操作、编程方法等实用技术的同时也应包含一定的基础知识，使读者知其然更知其所以然。

（2）教材的结构。数控编程技术的学习是一个分阶段不断提高的过程，因此教材的内容应按不同的学习阶段进行合理的分配。同时，从应用角度对内容进行系统的归纳和分类，便于读者从整体上理解和记忆。

数控编程的学习内容和学习过程基本可以归纳为3个阶段：

第1阶段：基础知识的学习，包括数控加工原理、数控程序、数控加工工艺等方面的基础知识。

第2阶段：数控编程技术的学习，在初步了解手工编程的基础上，重点学习基于CAD/CAM软件的交互式图形编程技术。

第3阶段：数控编程与加工练习，包括一定数量的实际产品的数控编程练习和实际加谢谢你的观赏

工练习。

同其他知识和技能的学习一样，掌握正确的学习方法对提高数控编程技术的学习效率和质量起着十分重要的作用。下面是几点建议：

（1）集中精力打歼灭战，在一个较短的时间内集中完成一个学习目标，并及时加以应用，避免进行马拉松式的学习。

（2）对软件功能进行合理的分类，这样不仅可提高记忆效率，而且有助于从整体上把握软件功能的应用。

（3）从一开始就注重培养规范的操作习惯，培养严谨、细致的工作作风，这一点往往比单纯学习技术更为重要。

（4）将平时所遇到的问题、失误和学习要点记录下来，这种积累的过程就是水平不断提高的过程。

需要特别指出的是，实践经验是数控编程技术的重要组成部分，只能通过实际加工获得，这是任何一本数控加工培训教材都不可能替代的。虽然本书充分强调与实践相结合，但应该说在不同的加工环境下所产生的工艺因素变化是很难用书面形式来表述完整的。

最后，如同学习其他技术一样，要做到“在战略上藐视敌人，在战术上重视敌人”，既要对完成学习目标树立坚定的信心，同时又脚踏实地地对待每一个学习环节。

交互式图形编程技术的学习（也就是我们常说的CAM编程的要点）可分三个方面： 一是学习CAD/CAM软件应重点把握核心功能的学习，因为CAD/CAM软件的应用也符合所谓的“20/80原则”，即80%的应用仅需要使用其20%的功能。

二是培养标准化、规范化的工作习惯。对于常用的加工工艺过程应进行标准化的参数设置，并形成标准的参数模板，在各种产品的数控编程中尽可能直接使用这些标准的参数模板，以减少操作复杂度，提高可靠性。

三是重视加工工艺的经验积累，熟悉所使用的数控机床、刀具、加工材料的特性，以便使工艺参数设置更为合理。

1.3 CAD/CAM软件数控编程 功能分析及软件简介

CAD/CAM软件发展到今天，已经变得相当成熟。各种CAD/CAM软件的功能十分繁杂多样，以至于其用户手册的内容往往庞大到无法作为用户的学习用书，而只能作为功能使用的参考资料。

然而，CAD/CAM软件的NC编程功能往往是面向许多种类的加工需求的，如数控车、铣（又分2轴、3轴及多轴加工）、线切割等。对于一个具体的使用者而言，一般只需要掌握其中一种类型的数控编程即可满足实际工作的需要。例如对于模具制造企业的数控铣加工NC编程人员，只要掌握2轴及3轴加工的交互式图形编程方法就可以了。而且，大多数软件所提供的核心功能是基本相同的，只要掌握了这些基本功能，加上良好的操作习

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惯和一定的工艺经验，就完全能够编制出优良的数控程序。

1.3.1 CAD/CAM软件功能

对于2轴及3轴数控铣加工，特将现有的CAD/CAM软件所提供的基本功能概括分类如下：

（1）三维造型功能：如前所述，加工表面的几何信息是CAD/CAM软件进行加工刀轨计算的依据。因此CAD/CAM软件至少能够提供基本的曲面造型功能。

（2）参数管理：参数（如加工对象、刀具参数、加工工艺参数等）的设置是交互式图形编程的主要内容，因此也是CAD/CAM软件数控编程的主要功能组成部分。它包括参数输入、修改、管理、优化等。

（3）刀位点计算：根据用户设定的加工参数和加工对象计算出刀位点，由于刀位点计算是数控编程中最重要和最复杂的工作环节，因此它也是利用CAD/CAM软件进行交互式图形编程的最明显的优势。

（4）仿真：以图形化的方式直观、逼真地模拟加工过程，以检验所编写的NC程序是否存在问题。

（5）刀轨的编辑和修改：提供多种编辑手段（如增加、删除、修改刀轨段等）使用户对编制的数控刀轨进行修改。

（6）后处理：CAD/CAM软件计算出的刀轨包含了大量刀位点的坐标值，后处理的作用就是将这些刀位点坐标值按标准的格式“填写”到数控程序中，得到程序的主体内容。它实际上是一个文字处理过程。当然，还需要在程序的开头和结尾加上一些辅助指令，如在程序开始加上冷却液开、在程序结束部分加上冷却液关等。

（7）工艺文档生成：将机床操作人员所需要的工艺信息（如程序名称、加工次序、刀具参数等）编写成标准、规范的文档。这一功能虽然简单，但它在保证编程人员与机床操作人员的配合，避免失误上有着重要的作用。

1.3.2 常用CAD/CAM软件简介

目前CAD/CAM软件种类繁多，基本上都能够很好地承担交互式图形编程的任务。这里仅对最常见的4种软件进行简单的介绍。

（1）Unigraphics（UG）：属于EDS公司，是世界上处于领导地位的、最著名的几种大型CAD/CAM软件之一，具有强大的造型能力和数控编程能力，功能繁多。最新版本为UG NX2。

（2）Cimatron：属于1982年成立的以色列Cimatron公司，该软件具有功能齐全、操作简便、学习简单、经济实用的特点，受到小型加工企业特别是模具企业的欢迎，在我国有广泛的应用。最新版本为Cimatron it 13和Cimatron E4.2。其中Cimatron E是基于Windows平台开发的。 谢谢你的观赏

（3）MasterCAM：是美国CNC Software公司研制开发的CAD/CAM系统，它从一开始就是在Windows平台下开发的软件，分成DESIGN设计模块，MILL铣床加工模块，LATHE车床加工模块和WIRE线切割加工模块。也是一种简单易学、经济实用的小型CAD/CAM软件。最新版本为MasterCAM 9.x。

（4）CAXA ME制造工程师：是我国北京北航海尔软件有限公司开发的一款CAD/ CAM软件，作为国产CAD/CAM软件的代表，充分考虑中国特色，符合国内工程师的操作习惯。高效易学（宣称“1天学会编程”），为数控加工行业提供了从造型、设计到加工代码生成、加工仿真、代码校验等一体化的解决方案。

其他常用的CAD/CAM软件还包括DASAL公司的CATIA、DELCAM公司的POWERMILL、PTC公司的PRO/E和HZS公司的SPACE-E等，本书不再一一介绍。

1.3.3 MasterCAM的特点

MasterCAM是美国CNC Software公司研制开发的CAD/CAM系统。MasterCAM包括3大模块：DESIGN、LATHE和MILL。是一套兼有CAD和CAM功能的套装软件。MasterCAM作为基于PC平台开发的CAD/CAM软件，虽然不如工作站软件功能全、模块多，但就其性价比来说更有灵活性。MasterCAM对硬件要求较低，且具有操作灵活、易学易用的特点，能使企业很快见到效益。可以在Windows 98，Windows 2000和Windows NT等操作环境下运行，MasterCAM由于其价格相对较低，又是在PC平台下应用，硬件投入小，所以有着巨大的发展潜力。MasterCAM的当前最新版本是9.x，目前较为常用的是8.0版本，它们在操作上总体区别不大。

提示：本书将以MasterCAM9.1英文版为基础进行讲述。

在DESIGN模块中不仅可以设计编辑复杂的二维、三维空间曲线，还能生成方程曲线，同时其尺寸标注、注释等也较为方便。在其曲面造型功能中，采用NURBS、PARAMETRICS等数学模型，有十多种生成曲面方法，还具有曲面修剪、曲面倒圆角、曲面偏移、延伸等编辑功能，并可以进行实体造型，同时提供了可靠的数据交换功能。在MasterCAM中可以直接输入中文，并支持Turetype字体。

MILL模块主要用于生成铣削加工刀具路径。MasterCAM支持2轴、3轴、4轴和5轴加工程序的编制，可以直接加工曲面及实体，提供多种刀具路径形式和走刀方式，同时还提供了刀具路径的管理和编辑、路径模拟、实体加工模拟及后处理等功能，MasterCAM还可以直接与机床控制器进行通信。LATHE模块主要用于生成车削加工刀具路径。具备精 车、粗车、车螺纹、径向切槽、钻孔和镗孔等加工功能。在最新的9.x版本中，还有WIRE线切割加工模块与ROUTER冲床加工模块。MILL铣床模块和LATHE车床模块中包含DESIGN设计模块。

MasterCAM的MILL模块支持2轴、3轴和多轴铣床加工系统。2轴铣床加工包括外形铣削、口袋加工、钻孔、面铣削和全圆铣削等类型。表1-1列出了MasterCAM 2轴铣的

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各种形式及其特点。进行2轴铣床加式程序的编写时，先在菜单上选择刀具路径Toolpaths，然后选择需要建立的刀具路径类型。

表1-1 2轴加工类型

加工模组 Face Contour Pocket Circ tlpths Drill 面铣削 外形加工 口袋加工 全圆铣削 钻孔 特 点 生成工件表面的同一高度内铣削的刀具路径 生成沿轮廓线进行铣削的刀具路径 生成用于切除封闭轮廓所包围的材料的刀具路径 生成以圆弧为几何模型的沿圆弧进行切削的加工刀具路径，包括全圆切削或螺旋切削、自动钻孔 用于生成孔加工刀具路径，包括钻孔、镗孔和攻牙等，它是以点为加工元素的

MasterCAM的3轴铣床加工包括多重曲面的粗加工、精加工多轴加工和线架加工。线加工相当于选用线架进行造型的方法造出曲面来进行加工。多轴加工指4轴或5轴机床加工，即除了刀轴相对于工件3个方向的移动外还增加了刀轴的转动和摆动。

曲面加工系统可用来生成加工曲面、实体或实体表面的刀具路径。大多数曲面加工都需要通过粗加工和精加工来完成，MasterCAM共提供了7种粗加工和10种精加工类型。

在主菜单依次选取ToolPaths→Surface→Rough选项可打开如图1-2（a）所示的曲面粗加工子菜单，该子菜单中包含了7个曲面粗加工类型，各种加工类型分别有自身的特点，生成的刀具路径也不相同，因此其适用的范围也有所区别。曲面粗加工类型的加工模组和特点如表1-2所示。

（a）

图1-2 曲面加工选项

（b）

在主菜单依次单击ToolPaths→Surface→Finish选项可打开如图1-2（b）所示的曲面精加工子菜单，该子菜单中包含了10个曲面精加工类型，各种加工类型分别有自身的特点，生成的刀具路径也不相同，因此其适用的范围也有所区别。曲面精加工类型的加工模组和特点如表1-3所示。 谢谢你的观赏

表1-2 曲面粗加工类型

加工模组 Parallel Radial Project Flowline Contour Pocket Plunge 平行式粗加工 放射状粗加工 投影粗加工 流线粗加工 等高线粗加工 口袋式粗加工 插削式粗加工 特 点 生成一组相互平行切削的粗加工刀具路径 生成放射状的粗加工刀具路径 将已有的刀具路径或几何图形投影到曲面上生成粗加工刀具路径 沿曲面流线方向生成粗加工刀具路径 沿曲面的等高线生成粗加工刀具路径 切削所有位于曲面与凹槽边界材料生成粗加工刀具路径 依曲面形态，在Z方向下降生成粗加工刀具路径

表1-3 曲面精加工类型

加工模组 Parallel Par. Steep Radial Project Flowline Contour Shallow Pencil Leftover Scallop 平行式精加工 陡斜面精加工 放射状精加工 投影精加工 流线精加工 等高线精加工 浅面精加工 特 点 生成一组按特定角度相互平行切削的精加工刀具路径 生成用于清除曲面斜坡上残留材料的精加工刀具路径 生成放射状的精加工刀具路径 将已有的刀具路径或几何图形投影到曲面上生成精加工刀具路径 沿曲面流线方向生成精加工刀具路径 沿曲面的等高线生成精加工刀具路径 生成用于清除曲面浅面部分残留材料的精加工刀具路径，浅面面积由两斜坡角度决定 生成用于清除因使用较大直径刀具加工所残留的材料的精加工刀具路径 交线清角精加工 生成用于清除曲面间交角部分残留材料的精加工刀具路径 残料精加工 环绕等距精加工 生成一组等步距环绕工件曲面的精加工刀具路径 1.4 关 于 本 书

尽管数控加工在国内已呈普及的趋势，培训需求旺盛，各种数控加工教材也不断推出。但真正与当前数控加工应用技术现状相适应的实用数控加工培训教材却不多见。

总体上看，目前CAD/CAM类书籍可分成两大类：

（1）应用基础类。这类书籍的内容偏重技术基础。教学内容与目前的技术水平和应用需求存在脱节的现象，许多内容比较陈旧，未体现出CAD/CAM的发展现状和应用实际。例如数控类书籍基本上比较偏重于数控基本原理和技术基础的讲授，在数控编程方面则仅有手工编程和APT语言（自动编程）的内容。而事实上，在CAD/CAM软件日益普及的今

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天，已较少使用手工编程，而APT语言几乎已经不再使用。

（2）软件操作类。讲授某一CAD/CAM软件中数控编程功能的操作方法。这类书籍虽然适应了人们对交互式图形编程技术的培训需求，但其讲授内容往往局限于CAD/CAM软件的使用，而缺少数控加工基本原理、应用思路、加工工艺等方面的内容介绍，而这些内容恰恰是从事数控编程工作所必须具备的。

基于以上现状，我们组织编写了这本MasterCAM数控编程培训教材。本书主要讨论MasterCAM的3轴铣削加工，按照数控编程的一般步骤和数控编程人员必须具备的知识结构安排本书内容，主要包括以下5部分内容：

第1部分，主要介绍CAM数控编程的一般步骤。

第2部分，主要介绍数控编程的基础知识和数控编程工艺。 第3部分，主要介绍MasterCAM的基本操作和基本绘图命令。

第4部分，主要介绍MasterCAM数控铣刀具路径的编制，包括各种常用刀轨形式的生成步骤、加工对象选择、程序参数设置、技术要点和加工实例。

第5部分，主要介绍MasterCAM的刀具管理及模拟切削和后处理。 本书具有以下特点：

（1）本书围绕当前应用最为广泛的三坐标数控铣加工的NC编程进行编写，主要讲授当前最流行的CAD/CAM软件——MasterCAM的交互式图形编程技术，因此在内容上完全符合当前CAM技术的应用现状。

（2）在总结作者及其所在的旭日-卫兵工作室其他同事多年NC编程实践经验和教学培训经验的基础上，注重实用技术和基础知识的统一、CAD/CAM软件应用与加工工艺基础知识的统一、软件功能讲解与使用思路的有机统一。以若干典型应用实例为背景，重点突出NC编程的基本思路和关键问题，使读者能把握学习的要点，迅速达到独立进行一般复杂程度的NC编程的水平。

（3）详尽说明每个数控编程中每个参数的含义和设置方法及设置时的考虑因素。 （4）突出编程过程的注意点，用提示、技巧、警告、个人观点等方式提醒读者注意该项技术要点。其中技巧及警告部分更是作者在多年编程工作中所积累的宝贵经验。

（5）文字生动形象，深入浅出，并使用相当多的图形配合讲解，充分考虑读者的不同层次，避免学术化倾向。

（6）实例部分使用“STEP BY STEP”的方式讲解，读者可以按此步骤重复实例编程操作，加深对编程步骤、参数设置的理解。

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