Mastercam 基础教程：从入门到精通
第一部分：Mastercam 是什么？为什么选择它？
什么是 Mastercam？ Mastercam 是一款由美国 CNC Software 公司开发的、全球领先的计算机辅助制造和计算机辅助设计软件，它主要功能是将 2D 或 3D 设计模型（图纸）转换成机床可以识别和执行的加工路径（G 代码）。
（图片来源网络，侵删）
核心模块
- Design (设计模块): 创建和编辑 2D 和 3D 几何图形，这是 CAM 的基础。
- Mill (铣削模块): 用于生成 2 轴、3 轴、4 轴和多轴铣削加工路径，是应用最广泛的模块。
- Lathe (车削模块): 用于生成车床、车铣复合机床的加工路径。
- Wire (线切割模块): 用于生成电火花线切割的加工路径。
- Router (木工模块): 专门针对木工行业的加工路径生成。
为什么选择 Mastercam？
- 功能强大且全面: 覆盖从 2D 到复杂的多轴加工。
- 易学易用: 相较于一些高端软件，Mastercam 的界面和操作逻辑对初学者更友好。
- 行业应用广泛: 在模具、航空航天、汽车零部件、医疗器械、教育等领域占据主导地位。
- 优秀的仿真和后处理: 提供可靠的刀路模拟和针对各种机床的后处理生成器。
第二部分：Mastercam X9 (或更高版本) 界面初识
打开 Mastercam 后，你会看到以下几个核心区域：
- 标题栏: 显示当前文件名、模块类型（如 Mill）。
- 菜单栏: 包含所有命令的入口，如
文件、编辑、视图、分析、绘图、实体、机床定义、刀具路径、屏幕、设置等。 - 工具栏: 以图标形式提供常用命令，分为：
- 系统工具栏:
新建、打开、保存、打印、帮助等。 - 视图工具栏:
顶视图、前视图、等角视图、动态旋转、缩放等，这是你最常用的工具之一。 - 通用工具栏:
删除、修剪/打断、转换（平移、旋转、镜像等）。
- 系统工具栏:
- 坐标系和绘图区: 中间最大的区域，用于显示和创建几何图形，右下角有坐标系指示。
- 操作管理器: 这是 Mastercam 的灵魂！ 它清晰地列出了当前所有的几何图形（实体、曲面、曲线）和刀具路径，你可以在这里选择、编辑、重新计算刀具路径，以及进行仿真。必须熟练掌握！
- 提示栏: 位于屏幕最下方，它会根据你当前的操作，提示你下一步该做什么，如“请选择图素”、“输入半径”等。一定要养成看提示栏的习惯！
第三部分：一个完整的基础加工流程
从一张图纸到加工出成品,Mastercam 的标准流程如下：
（图片来源网络，侵删）
流程图：
创建/导入几何图形 → 选择机床/加工类型 → 定义刀具 → 设置加工参数（切削速度、进给率等） → 生成刀具路径 → 验证刀路（仿真） → 执行后处理（生成G代码）
第四部分：实战演练 - 2D 外形铣削
我们以一个最简单的例子来走一遍流程：加工一个 100x100mm 的正方形，深度为 10mm。
步骤 1：创建几何图形
- 打开 Mastercam，选择
Mill (Design)模块。 - 在工具栏中找到
矩形命令（通常是一个方框图标）。 - 在提示栏中,选择
一点的方式来绘制矩形。 - 系统会弹出“矩形选项”对话框，设置宽度为 100，高度为 100，点击
确定。 - 在绘图区点击一个点作为矩形的左下角,一个 100x100 的正方形就画好了。
步骤 2：选择加工类型
（图片来源网络，侵删）
- 点击菜单栏的
刀具路径。 - 选择
外形铣削...。 - 系统会提示你选择图素,用鼠标框选刚刚画好的正方形，然后按
Enter键确认。
步骤 3：定义刀具
- 选择图素后,会弹出
外形铣削参数设置对话框，首先切换到刀具选项卡。 - 你会看到一个刀具列表,目前是空的，点击
从刀具库中选择...按钮。 - 在弹出的刀具列表中,选择一把平底铣刀，比如直径为 10mm 的平底刀，你可以点击
过滤按钮来快速筛选。 - 点击
确定，选中的刀具会出现在列表中，你可以双击刀具来修改它的参数（如转速、进给率），但通常我们会在下一步设置。
步骤 4：设置加工参数
这是最关键的一步,切换到 外形铣削参数 选项卡。
- 安全高度: 刀具快速移动到工件上方的安全高度，通常设为 50mm。
- 参考高度: 刀具完成一层加工后抬升的高度，可以和安全高度一样。
- 进给下刀位置: 刀具开始以切削速度下刀的高度，设为 5mm 比较合适。
- 要加工的表面: Z 轴的起始高度，这里是 0。
- 深度: Z 轴的最终加工深度，这里是 -10。
- 补正: 极其重要！
电脑: Mastercam 在计算刀路时自动进行刀具半径补偿。控制器: 机床在执行 G 代码时进行补偿。两者: 同时进行。两者都不: 不补偿，只走几何图形的中心线。- 对于新手，建议选择
电脑。
- 补正方向: 根据你的要求选择。
左: 刀具在轮廓的左侧，用于铣削外轮廓。右: 刀具在轮廓的右侧，用于铣削内轮廓（如挖槽）。- 我们铣削外轮廓,选择
左。
- XY 预留量/壁面余量: 精加工时给轮廓留下的余量，粗加工设为 0。
- Z 轴预留量: 精加工时给深度留下的余量，粗加工设为 0。
- 切削参数: 点击
切削参数...按钮，设置主轴转速、下刀速率、切削速率等，这些参数取决于你的刀具、材料和机床。- 示例 (铝合金材料):
- 主轴转速: 3000
- 下刀速率: 500
- 切削速率: 1200
- 示例 (铝合金材料):
- 点击
确定。
步骤 5：生成刀具路径
参数设置好后,Mastercam 会自动在操作管理器中生成一个名为 1 - 外形铣削 的刀具路径，在绘图区，你会看到刀具的轨迹。
步骤 6：验证刀路（仿真）
- 在操作管理器中,确保你的刀具路径
1 - 外形铣削处于被选中状态（高亮显示）。 - 点击操作管理器上方的
验证按钮（一个绿色的播放图标）。 - 系统会打开一个仿真窗口,并弹出
验证选项对话框，你可以选择使用STL 文件或刀具路径进行仿真。 - 点击
开始播放，你就可以看到刀具一步步将材料切削成型的过程，这可以帮你检查刀路是否正确，有无碰撞。
步骤 7：执行后处理（生成G代码）
仿真无误后,就可以生成机床能读懂的代码了。
- 在操作管理器中,再次选中你的刀具路径。
- 点击
执行后处理按钮（一个黄色的机床图标）。 - 系统会弹出
后处理程序对话框。- 当前选择的后处理器: 这是最重要的！你必须选择与你所用机床匹配的后处理器文件（通常是
.pst文件），如果你用 Fanuc 系统的三轴铣床，就选择MPFAN.PST，如果不确定，可以咨询机床供应商或老师。 - NCI 文件: NCI 是 Mastercam 的刀路文件，可以保存下来。
- NC 文件: 这就是最终的 G 代码文件（
.nc或.mpf）。
- 当前选择的后处理器: 这是最重要的！你必须选择与你所用机床匹配的后处理器文件（通常是
- 点击
确定，选择一个位置保存你的 NC 文件。
恭喜！ 你已经完成了第一个完整的 Mastercam 加工流程。
第五部分：学习资源与进阶建议
学习资源
- 官方教程: Mastercam 自带非常详尽的教程和帮助文档，在
帮助菜单里可以找到。 - 视频教程: Bilibili、YouTube 上有大量免费的 Mastercam 教程，从入门到精通都有。
- 书籍: 购买一些经典的 Mastercam 入门和进阶书籍，系统学习。
- 练习文件: 网上寻找各种零件图（2D、3D）进行练习。
进阶学习路径
- 2D 加工: 掌握
挖槽、钻孔、面铣等常用 2D 加工方法。 - 3D 曲面加工: 学习
曲面粗加工（如挖槽式、平行式）和曲面精加工（如平行式、等高式、放射式、流线式）。 - 多轴加工: 在掌握 3D 基础后，可以挑战 4 轴和 5 轴加工。
- 车削加工: 如果需要，可以切换到 Lathe 模块学习。
- 高级技巧: 学习自定义刀具、自定义后处理、使用 PowerMill 进行高级多轴编程等。
学习 Mastercam 的核心在于 “理解加工工艺” 而不仅仅是 “软件操作”，多思考为什么用这种加工方式，这种参数设置是否合理，勤加练习，从最简单的 2D 零件开始，逐步挑战更复杂的 3D 模型，你一定能熟练掌握这款强大的软件，祝你学习顺利！
