Mastercam操作示例：绘制二维图形及直角阵列小五角星

下面以几个典型图形为例，介绍二维图形绘制操作步骤，供学习练习参考。例2-1绘制图2-56所示的二维图形。其绘制过程如图2-57所示。

图2-56 二维图形示例1

图2-57 二维图形示例1绘制过程

a）绘制整圆 b）绘制圆弧 c）绘制切线和切弧 d）修剪圆弧 e）绘制中心线 f）延伸中心线

绘制操作步骤如下：

1）启动Mastercam，建立层别：粗实线、细实线、点画线等。按功能键＜F9＞显示坐标线（此功能可根据各自的绘图习惯随时切换）。

2）绘制φ5与φ16整圆。选中并高亮显示粗实线层，设置线宽。单击“草图→圆弧→已知点画圆”功能按钮，弹出操作提示：“请输入圆心”，单击选择工具栏上的“输入坐标点”按钮，弹出坐标输入文本框，输入圆心坐标“16，0”，按回车键，在“已知点画圆”对话框中的半径文本框中输入半径值“2.5”，按回车键，单击“确定并继续”按钮，完成右下角第1个φ5mm圆的绘制。

其他圆绘制简述：上部的φ5mm圆可参照第2）步方法用“圆心坐标+直径”的方法绘制；左侧的φ5mm圆除可练习“圆心坐标+直径”方法绘制外，还可用“转换”功能选项卡中的“镜像”功能命令完成；中部的φ16mm圆可直接用捕抓“原点”确定圆心，然后输入直径绘制。绘制整圆如图2-57a所示。

3）绘制R5和R14圆弧。单击“草图→圆弧→已知边界点画圆▼→坐标画弧”功能按钮，弹出操作提示：“请输入原心”，捕抓右侧φ5mm圆的圆心，在“极坐标画弧”对话框中的半径文本框中输入半径值“5”，按回车键，在绘图区适当位置单击输入圆弧的起始角（即起点）和终止角（即终点）完成圆弧绘制。注意，也可大致估计圆弧半径单击起始角和终止角绘制圆弧，然后在图形浅蓝色可编辑状态下，在“极坐标画弧”对话框中的半径文本框中输入半径值“5”，按回车键。

同理，绘制另外两个R5圆弧和R14圆弧。绘制圆弧如图2-57b所示。

4）绘制两切线和两R27的切弧。单击选择工具栏上的“捕抓点设置”按钮，弹出“自动抓点设置”对话框，将其设置为仅勾选“相切”设置。单击“草图”功能选项卡“绘线”功能区的“连续线”功能命令，在弹出的“连续线”对话框中设置或确认模式为“任意线”和类型为“两端点”，分别捕抓相应圆弧绘制切线。绘制切线如图2-57c所示。

单击“草图”功能选项卡“圆弧”功能区的切弧命令，在弹出的“切弧”对话框中设置模式为“两物体切弧”，输入半径值“27”，按回车键，按操作提示依次选择相应圆弧，并选择所需切弧。绘制切弧如图2-57c所示。

5）修剪圆弧。在“草图”功能选项卡“修剪”功能区单击“修剪打断延伸”命令，在弹出的“修剪打断延伸”操作管理器中设置模式为“修剪”，方式为“修剪三物体”，按操作提示依次修剪圆弧。修剪后的图形如图2-57d所示。

6）绘制中心线。按＜F9＞键隐藏坐标线。选中点画线层别为当前层别，并设置高亮显示有效（单击可看到一个“×”号）。单击“草图”功能选项卡“绘线”功能区的“连续线”命令，在“任意线”模式和“两端点”类型状态下，设置自动捕抓“四等分点”和“端点”有效下，依次捕抓相应的四等分点（注：整圆的右侧四等分点用端点捕抓）绘制中心线。绘制中心线如图2-57e所示。

7）延伸中心线。单击“草图→修剪→修剪打断延伸”功能按钮，在弹出的“修剪打断延伸”中设置模式为“修剪”，方式为“延伸”，设置延伸长度为“2”。按操作提示依次选择中心线靠近端点部分延伸中心线。延伸中心线如图2-57f所示。

8）标注尺寸。选中细实线层别为当前层别，并设置高亮显示有效。标注过程略，结果如图2-56所示（这一步也可在学完第4章内容后练习）。

例2-2 绘制图2-58所示图形。其绘制过程如图2-59所示。

图2-58 二维图形示例2

图2-59 二维图形示例2绘制过程

a）绘制四个角圆 b）绘制切线和切弧 c）修剪圆弧

绘制操作步骤简述如下：

1）启动Mastercam，建立层别：粗实线、细实线、点画线等。按功能键＜F9＞显示坐标线。

2）绘制四个角圆，如图2-59a所示。单击“草图→圆弧→已知点画圆”功能按钮，启动画圆功能，用“圆心坐标+直径”的方法绘制右上角圆，然后用两次镜像命令绘制其他三个角圆。

3）绘制切线与切弧，如图2-59b所示。

4）修剪圆弧，如图2-59c所示。

5）绘制中心线，标注尺寸，如图2-58所示（这一步也可在学完第4章内容后练习）。

例2-3 国旗五角星布局绘制过程，尺寸自定，但需满足国旗布局要求，如图2-60所示。

布局要求简述：长宽比为3：2（如长十五宽十等分）；大五角星中心点为上五下五左五右十处，直径六等分；四个小五角星的圆心分别为上二下八左十右五、上四下六左十二右三、上七下三左十二右三、上九下一左十右五处，直径均为二等分，四个小五角星均必须有一个角指向大五角星圆心。

图2-60 国旗五角星布局示意图

a）五角星大小与布局 b）小五角星旋转角测绘

图2-61所示为国旗五角星布局绘制过程图示。

图2-61 国旗五角星布局绘制过程图示

a）绘制栅格与辅助圆 b）绘制大五角星 c）复制缩小为小五角星 d）移动小五角星 e）直角阵列小五角星 f）旋转小五角星

绘制过程（图2-61）简述如下：

1）启动Mastercam，建立层别：粗实线、辅助线、栅格线和尺寸等。

2）绘制栅格（栅格线图层，尺寸300mm×200mm，栅格间距20mm）和辅助圆（辅助线层别）等，如图2-61a所示，绘制时可利用直线平移或阵列功能快速绘制。

3）绘制大五角星内接正五边形（辅助线层别），连续线方式隔两点连线绘制五角星（粗实线层别），然后修剪至图2-61b所示。

4）将大五角星缩小、复制，比例因子为0.33333，获得小五角星形状，如图2-61c所示。

5）平移小五角星至右下角辅助圆处，如图2-61d所示。

6）直角阵列其余三个小五角星。“直角坐标阵列选项”对话框设置为：方向1，3次，距离20；方向2，8次，距离20；单击“移除图形”按钮移除不需要复制的图形即可。直角阵列小五角星如图2-61e所示。

7）按图2-60b所示的角度旋转各小五角星，如图2-61f所示。

例2-4 国徽上五角星布局绘制过程。图2-62a所示为依据国徽图片测绘的五角星布局示意图，图2-62b所示为相应的测绘尺寸参考；五角星布局尺度为以大五角星外接圆为基准，小五角星外接圆尺寸为大五角星的一半，对称布局在以大五角星中心为圆心，半径为大五角星直径的圆弧上；外侧两个小五角星向外旋转66°，与大五角星平行；内侧两个小五角星向外旋转22°，有一个角正对着大五角星。(www.xing528.com)

图2-62 国徽五角星布局示意图

a）五角星布局 b）尺寸测绘

图2-63所示为国徽五角星布局绘制过程图示。

图2-63 国徽五角星布局绘制过程图示

a）绘制基础五角星 b）绘制外侧小五角星 c）绘制内侧小五角星

绘制过程（图2-63）简述如下：

1）启动Mastercam，建立层别：粗实线、辅助线、尺寸等。

2）按尺寸绘制大圆、小圆以及大圆的内接五边形（辅助线层别），绘制大、小五角星（粗实线层别，注意内外线框差异），如图2-63a所示。

3）绘制外侧小五角星。旋转下面的小五角星，“旋转”对话框设置为：复制，1次，指定大五角星中心为旋转中心，旋转角度66°，平移，单击两次方向按钮，得到两个方向上的图案，如图2-63b所示。

4）绘制内侧小五角星。再次旋转下面的小五角星，“旋转”对话框设置为：移动，1次，指定大五角星中心为旋转中心，旋转角度22°，旋转，单击两次方向按钮，得到两个方向上的图案，如图2-63c所示。

5）隐藏辅助线和尺寸线层别，可得到图2-62a所示的五角星布局图案。

例2-5 图2-64所示为一个钻石图标的绘制过程，其用到的功能按钮依次为：多边形（五边形）→拉伸→比例（不等比例缩放0.4和0.7）→连续线（直线）→镜像→连续线（光芒直线）→旋转→修剪打断延伸（部分光芒线延伸）等。读者可参照图形与功能按钮自行尝试练习，检验自己的学习质量。

图2-64 钻石图标的绘制过程与功能提示

例2-6图2-65所示为某职业技能鉴定样例的二维图形与尺寸，试绘制该图样。

图2-65 例2-6的图形及尺寸

图2-66所示为其绘制过程示例，其绘制过程简述如下：

图2-66 例2-6绘制过程示例

1）启动Mastercam，按＜F9＞键显示坐标线。

2）绘制基本几何图素，如图2-66a所示。建立粗实线层别，以坐标系原点为圆心，绘制中上部的整圆与椭圆，“圆心坐标（35，0和25，-55）+直径（10）”绘制右侧两小圆，端点坐标（-15，-50和15，-50）绘制梯形下部直线，捕抓直线右端点和椭圆切点绘制梯形右侧边线，单体补正6mm绘制右侧外轮廓边直线，“圆心+半径+起始角+终止角”极坐标绘制三段圆弧。

3）镜像对称图素。再次按＜F9＞键隐藏坐标线，镜像图中对称部分，如图2-66b所示。

4）倒圆角，如图2-66c所示。包括外轮廓的四个R10修剪到圆角，梯形底部两个R10不修剪到圆角，下部R30不修剪到圆角，然后修剪多余圆弧。

5）打断椭圆与梯形下圆角交点并改变相关图素属性。建立双点画线和细实线层别，基于在交点打断功能打断梯形侧边与椭圆交点以及侧边和底边与倒圆角交点，选中椭圆下半部分，右击，弹出快捷菜单，单击“设置全部”按钮，在弹出的“属性”对话框中设置为双点画线线型、双点画线层别和最细的线宽。同理，设置下部圆角外部的两角线（共四条线）设置为连续线线型、细实线层别和最细的线宽。绘制结果如图2-66d所示。

6）绘制边框。常规的边框绘制是根据边框尺寸绘制直线获得的。但该图的边框特点是与前述绘制图形的外轮廓相切的矩形边框，因此这里尝试用“草图”功能选项卡，形状功能区中的“边界盒”功能绘制。单击功能键，弹出“边界盒”对话框，设置形状为立方体，尺寸为X=90、Y=95和Z=0，单击“确认”按钮完成边框绘制，如图2-66e所示。

7）绘制中心线，如图2-66f所示。建立点画线层别，先捕抓四等分点绘制基本的中心线，然后延伸两端点获得所需中心线。

8）标注尺寸。建立尺寸线层别，标注相关尺寸（这一步也可在学完第4章内容后练习），结果如图2-65所示。注意，Mastercam的尺寸标注仅供参考，如直径四个孔φ10H8前的“4×”标注就不方便。

例2-7 图2-67所示为某数控车削加工零件图，试绘制数控车削自动编程所需零件轮廓。Mastercam数控车削加工编程仅需要零件的半边轮廓线即可，如图2-68c所示。

图2-67 例2-7零件图

图2-67所示零件图绘制过程示例如图2-68所示，其绘制过程简述如下：

图2-68 例2-7零件绘制过程示例

1）启动Mastercam，建立层别：粗实线、点画线等。

2）选中点画线层别，绘制长度为90mm的中心线，建议右端点取在坐标系原点（否则，编程前要用“移动到原点”功能按钮将其移动到坐标原点）。切换至粗实线层别，先应用连续线功能绘制右侧轮廓，然后应用极坐标画圆功能绘制R20mm圆弧，如图2-68a所示。

连续线绘制右侧直线部分轮廓简述：单击“草图”标签进入“草图”功能选项卡，在“绘图”功能区单击连续线功能按钮，在“连续线”对话框中选中连续线类型，选择“垂直线”模式，捕抓点画线右端点，输入第一段长度“12”，按回车键，单击上部，完成φ24mm圆柱端面轮廓绘制；又选择“水平线”模式，输入长度“20”，按回车键，单击左部，绘制出φ24mm圆柱轮廓；再次选择“垂直线”模式，输入长度“6”，按回车键，单击上部，绘制出φ36mm圆柱右台阶面轮廓；依此方法，直至绘制出与中心线相交的φ48mm圆柱左端面轮廓线，此交点正好作为R20mm圆弧的中心点，如图2-68a所示。

3）继续以连续线方式绘制左侧零件轮廓线，如图2-68b所示。

4）修剪圆弧端多余线，完成所需倒角，完成数控车削编程零件轮廓线的绘制，如图2-68c所示。

说明：作为数控车削编程，绘制至图2-68c所示状态或延伸中心线两端适当距离即可。下面作为学习练习，可继续图2-68d～f的绘图练习。

5）镜像上半部轮廓，如图2-68d所示。

6）直线连接中间的直线，如图2-68e所示。

7）延伸中心线两端适当距离，如图2-68f所示。

注意，第5）～7）步绘制的形状在编程前可方便地应用“范围内+相交”窗选方式快速选择而删除。