本书定位于MasterCAM X7 初中级读者，全面介绍MasterCAM 基础操作与造型、模具设计以及编程的技巧。第1-3 章主要针对数控编程新手，包括必备知识点、造型设计、模具设计和实战应用；第4~12 章主要介绍Mastercam X7 两轴、三轴和多轴，以及车削、线切割、模具加工编程及应用。本书配套DVD光盘中包含相关实例的素材和源文件，以及时长大于8 小时的高清语音视频教学，专业工程师手把手讲解，可以大幅提高学习兴趣和效率。

本书适合广大CAD 工程设计、CAM 加工制造、模具设计、一线加工操作人员，以及相关专业的大中专院校学生学习和培训使用，也可供加工制造及设计爱好者作为参考用书。

MasterCAM X7 是由美国CNCsoftware 公司推出的基于PC 平台的CAD ／ CAM 一体化软

件， 1981 年推出第一代Mastercam 产品，20 年来功能不断更新与完善。MasterCAM 被工业界

广泛采用，MasterCAM 的最新版本对三轴和多轴功能做了大幅度提升，包括三轴曲面加工和多

轴刀具路径。MasterCAM X7 是目前最新版本，软件的核心重新设计，采用全新技术并与微软

公司Windows 技术更加紧密地结合，使程序运行更流畅，工作更高效。由于其卓越的设计及加

工功能，在世界上拥有众多的忠实用户，被广泛应用于机械、电子、航空等领域。目前在我国

的制造业及教育业，MasterCAM 由于其出色的表现，有着极为广阔的应用前景。

MasterCAM X7 对四轴、五轴和多轴功能做了大幅提升，包括四轴、五轴曲面加工和多轴

刀具路径，相对之前的版本，新版更具人性化，操作更加灵活。

本书内容

本书以MasterCAM X7 为基础，详细讲解MasterCAM X7 的产品造型设计、2.5 轴加工编

程、三轴曲面粗加工和精加工、四轴和五轴加工等功能。

全书共12 章，分两大部分。第1~3 章主要介绍针对初学者介绍造型设计、模具设计等功能

和实战应用；第4~12 章主要介绍MasterCAM X7 两轴、三轴和多轴，以及车削、线切割、模

具加工编程及应用。每一章内容均包含知识要点、案例解析、界面与命令详解、实例精讲、实

例演练、知识回顾、思考与练习部分。

知识要点：知识要点中包括各章要介绍的重点和难点。

案例解析：主要介绍本章重点案例预览、使用的命令或用到的知识结构特点等。

界面与菜单详解：这主要详细讲解造型的思维方法、操作技巧，或者刀具路径操作步骤

及其方法技巧。

实例精讲：采用实例方式介绍本章部分重要的造型案例的设计方法，或者刀具路径的详

细操作步骤，目的是让读者掌握此造型的设计思维和刀路的加工工艺操作。

实例演练：主要对本章造型或刀具路径中的重点和难点结合实际的运用技巧，通过对实

例的分析和操作步骤，使读者掌握造型设计的思维习惯和加工工艺的分析能力。

知识回顾：是各章中知识的总结部分，主要介绍学习的难点、学习和思维的方法，以及

技巧运用等内容。

思考与练习：练习题中列出了读者的课后思考和练习内容，可参照完成的练习的成品文

件来操作。

光盘说明

本书所有的案例操作需要的源文件、结果文件，以及思考与练习的练习文件都在随书光盘

的根目录下，读者可以复制到计算机中参考和使用。其中源文件是读者操作需要的原始文件；

结果文件是操作完成的实例文件。

本书还随书配送了多媒体学习光盘，光盘中包含相关实例的视频教学文件，是作者多年工

作的心血结晶。希望精心设计的案例和赏心悦目的多媒体界面，能带给读者愉快的学习体验。

本书特色

本书从软件的基本应用及行业知识入手，以MasterCAM X7 软件应用为主线，以实例为导

向，由浅入深、举一反三地讲解造型技巧、刀具路径的操作步骤及分析方法，使读者能快速掌

握MasterCAM X7 的软件造型设计和编程加工的思维方法。

对于MasterCAM X7 的软件造型设计和加工编程，本书讲解得非常详细。通过实例和思维

的有机统一，既有战术上具体步骤演练操作，也有战略上的思维技巧分析，使读者不仅学会使

用软件，还学会思维方法。本书图文并茂，讲解层次分明、思维简明、重点难点突出、技巧独

特。把众多造型和编程知识点有机地融合到每章的具体内容中。本书的体例结构生动、实例丰

富、内容新颖、编排张弛有度、技巧点拨精准，能够开拓读者思维，提高读者阅读兴趣，使其

掌握方法和思维技巧，提高对造型设计和编程加工的综合运用能力及思维方法。通过对本书内

容的学习、理解和练习，能使读者快速提高MasterCAM X7 编程的水平和素质。

本书既可以作为大、中院校机械CAD、模具设计与数控编程加工等专业的教材，也可作为

对制造行业有浓厚兴趣的读者自学教程。

作者信息

本书由吕英波主笔, 参与编写的人员还包括：黄成、孙占臣、罗凯、刘金刚、王俊新、董文

洋、张学颖、鞠成伟、杨春兰、刘永玉、金大玮、陈旭、黄晓瑜、田婧、王全景、马萌、高长

银、威彬、张庆余、赵光、刘纪宝、王岩、郝庆波、任军、秦琳晶等。

感谢你选择了本书，希望我们的努力对你的工作和学习有所帮助，也希望你把对本书的意

见和建议告诉我们。

作者

第1章 数控编程新手必备知识.......... 1

1.1　必须要学的数控理论........................................ 1

1.1.1 计算机数控的概念与发展.......................1

1.1.2 数控机床................................................2

1.1.3 数控加工原理.........................................2

1.1.4 数控系统................................................3

1.2　熟悉和掌握数控加工工艺................................ 5

1.2.1 数控加工工艺性分析..............................5

1.2.2 数控加工工艺路线的设计.......................5

1.2.3 工序的划分............................................6

1.3　CAM编程的一般性内容................................... 6

1.3.1 数控编程内容.........................................6

1.3.2 数控编程的方式.....................................7

1.3.3 主要功能指令.........................................8

1.4　产品设计、模具及数控加工............................. 9

1.4.1 产品设计阶段.........................................9

1.4.2 模具设计阶段.......................................17

1.4.3 加工制造阶段.......................................21

1.5　课后习题........................................................ 27

第2章 领悟产品造型设计............... 28

2.1　产品设计概述................................................ 28

2.1.1 产品的含义..........................................28

2.1.2 产品设计理念.......................................29

2.1.3 产品设计方法.......................................29

2.1.4 产品设计准则.......................................30

2.2　MasterCAM X7工作界面............................... 31

2.3　绘制二维草图................................................ 32

2.3.1 绘制点.................................................32

2.3.2 绘制直线..............................................34

2.3.3 绘制圆和圆弧.......................................35

2.3.4 绘制其他形状.......................................36

2.3.5 编辑二维草图.......................................38

2.4　创建三维曲线................................................ 46

2.4.1 曲线转换命令.......................................46

2.4.2 曲面曲线..............................................52

2.4.3 空间线架..............................................54

2.5　实体特征造型................................................ 56

2.5.1 基本实体命令.......................................57

2.5.2 高级实体命令.......................................59

2.5.3 布尔运算..............................................62

2.5.4 实体编辑命令.......................................65

2.6　曲面特征造型................................................ 70

2.6.1 基本三维曲面.......................................70

2.6.2 高级曲面命令.......................................70

2.6.3 曲面编辑命令.......................................75

2.7　实例文件........................................................ 78

2.7.1 灭蚊器外壳造型...................................78

2.7.2 水壶曲面造型.......................................81

2.8　课后习题........................................................ 83

第3章 必须要会的模具设计............ 84

3.1　浅谈模具........................................................ 84

3.1.1 塑料模的含义.......................................84

3.1.2 注塑模分类..........................................84

3.2　分模特训一：圆形盖模具设计....................... 85

3.2.1 产品预处理..........................................85

3.2.2 拔模.....................................................86

3.2.3 创建毛坯..............................................87

3.2.4 分割公母模..........................................87

3.3　分模特训二：一模多腔模具设计................... 89

3.3.1 产品预处理..........................................89

3.3.2 创建模仁入子.......................................90

3.3.3 分割公母模..........................................91

3.3.4 模具布局..............................................91

3.3.5 创建模仁..............................................92

3.3.6 创建流道..............................................95

3.4　分模特训三：侧抽芯机构模具设计................ 97

3.4.1 产品预处理..........................................98

3.4.2 创建毛坯..............................................99

3.4.3 分割公母模..........................................99

3.4.4 分割滑块............................................100

3.5　分模特训四：斜顶机构模具设计................. 105

3.5.1 产品预处理........................................105

3.5.2 创建毛坯............................................105

3.5.3 分割公母模........................................106

3.5.4 分割斜顶............................................107

3.6　课后习题...................................................... 109

第4章 MasterCAM X7数控加工通用

参数................................... 110

4.1　数控加工刀具.............................................. 110

4.1.1 数控刀具的种类.................................110

4.1.2 数控刀具的特点.................................111

4.1.3 数控刀具的选择注意事项...................111

4.1.4 MasterCAM加工刀具的设置..............112

4.2　设置加工工件.............................................. 114

Ⅳ ???????????? ◆ 中文版 MasterCAM X7 数控加工完全学习手册

4.2.1 设置工件尺寸和原点..........................115

4.2.2 设置工件材料.....................................115

4.3　加工模拟...................................................... 116

4.4　通用加工参数设置....................................... 117

4.4.1 安全高度设置.....................................118

4.4.2 补偿设置............................................119

4.4.3 转角设置............................................120

4.4.4 外形分层设置.....................................121

4.4.5 深度分层设置.....................................122

4.4.6 进退刀向量........................................122

4.4.7 过滤设置............................................124

4.5　曲面加工参数设置....................................... 124

4.5.1 刀具路径参数.....................................125

4.5.2 曲面加工参数.....................................125

4.5.3 进退刀向量........................................126

4.5.4 较刀长位置........................................127

4.5.5 加工面、干涉面和加工范围...............127

4.5.6 预留量...............................................127

4.5.7 切削范围............................................128

4.5.8 切削深度............................................128

4.5.9 间隙设定............................................130

4.5.10 进阶设定..........................................132

4.5.11 限定深度..........................................133

4.6　综合训练——心形加工................................ 134

4.7　课后习题...................................................... 134

第5章 二维铣削加工案例............. 135

5.1　二维铣削加工概述....................................... 135

5.2　平面铣加工.................................................. 135

5.2.1 面铣加工参数.....................................135

5.2.2 Z轴分层铣深......................................136

5.3　外形铣削加工.............................................. 139

5.3.1 2D外形铣削加工................................140

5.3.2 2D外形倒角加工................................143

5.3.3 斜插下刀加工.....................................146

5.3.4 残料加工............................................147

5.3.5 摆线式加工........................................148

5.4　挖槽加工...................................................... 150

5.4.1 2D标准挖槽.......................................151

5.4.2 挖槽面铣加工.....................................156

5.4.3 使用岛屿深度.....................................156

5.4.4 挖槽残料加工.....................................156

5.4.5 开放式挖槽........................................157

5.5　雕刻加工...................................................... 161

5.5.1 雕刻加工参数.....................................161

5.6　综合训练——型腔面铣加工......................... 165

5.6.1 标准挖槽加工区域一..........................165

5.6.2 标准挖槽加工区域二..........................168

5.6.3 开放式挖槽加工.................................170

5.6.4 模拟仿真............................................172

5.7　课后习题...................................................... 172

第6章 三维曲面粗加工案例.......... 173

6.1　平行粗加工.................................................. 173

6.1.1 整体误差...........................................173

6.1.2 切削方式...........................................174

6.1.3 下刀方式...........................................174

6.1.4 切削间距...........................................175

6.2　放射状粗加工.............................................. 177

6.3　投影粗加工.................................................. 181

6.4　挖槽粗加工.................................................. 184

6.5　残料粗加工.................................................. 189

6.6　钻削式粗加工.............................................. 194

6.7　曲面流线粗加工........................................... 197

6.8　等高外形粗加工........................................... 201

6.9　综合训练——型芯零件曲面粗加工.............. 205

6.9.1 加工边框..........................................205

6.9.2 加工基准角.......................................207

6.9.3 开粗..................................................209

6.9.4 二次开粗..........................................210

6.9.5 模拟仿真..........................................212

6.10　课后习题.................................................... 212

第7章 三维曲面精加工案例.......... 213

7.1　平行精加工.................................................. 213

7.2　放射状精加工.............................................. 216

7.3　投影精加工.................................................. 218

7.4　曲面流线精加工........................................... 221

7.5　等高外形精加工........................................... 225

7.6　陡斜面精加工.............................................. 230

7.7　浅平面精加工.............................................. 234

7.8　交线清角精加工........................................... 237

7.9　残料清角精加工........................................... 240

 ◆ ????????????Ⅴ

7.10　环绕等距精加工......................................... 243

7.11　熔接精加工................................................ 246

7.12　综合训练——凸模零件精加工................... 249

7.12.1 浅平面精加工过程..........................250

7.12.2 环绕等距精加工过程......................251

7.12.3 残料清角精加工过程......................253

7.12.4 模拟仿真........................................255

7.13　课后习题.................................................... 255

第8章 多轴加工............................ 256

8.1　曲线五轴加工.............................................. 256

8.2　沿边五轴加工.............................................. 259

8.3　沿面五轴加工.............................................. 262

8.4　多曲面五轴加工........................................... 264

8.5　旋转四轴加工.............................................. 267

8.6　管道五轴加工.............................................. 270

8.7　介绍其他五轴加工类型................................ 273

8.8　课后习题...................................................... 278

第9章 钻削加工案例.................... 279

9.1　钻削加工知识.............................................. 279

9.1.1 钻削加工机床.....................................279

9.1.2 钻削加工方法.....................................279

9.1.3 铰削加工方法.....................................280

9.1.4 镗削加工方法.....................................280

9.1.5 孔加工固定循环指令..........................281

9.1.6 孔加工刀具........................................282

9.2　MasterCAM X7的钻孔参数设置.................. 283

9.2.1 钻孔循环............................................283

9.2.2 钻孔加工参数.....................................285

9.2.3 钻孔点的选择方式.............................286

9.2.4 钻孔点排序........................................287

9.3　综合训练——模具模板钻孔加工案例.......... 288

9.4　课后习题...................................................... 290

第10章 车削加工.......................... 291

10.1　数控车削基础知识讲解.............................. 291

10.1.1 数控车削系统的基本功能及常用代码

.................................................................. 291

10.1.2 数控车削加工的主要内容...............292

10.1.3 车削加工工艺分析..........................293

10.1.4 车削加工坐标系.............................294

10.1.5 车削用量的选择.............................296

10.1.6 车削刀具的种类与特点..................299

10.1.7 车削刀具的选择.............................300

10.1.8 车削加工顺序的确定......................300

10.2　MasterCAM X7车削加工设置.................... 301

10.2.1 工件设置........................................301

10.2.2 刀具管理器....................................302

10.3　粗车削加工类型......................................... 304

10.3.1 粗车步进量和预留量.....................305

10.3.2 车削方式.......................................305

10.3.3 补偿设置.......................................306

10.3.4 转角设置.......................................307

10.3.5 进刀参数.......................................307

10.3.6 半精车...........................................307

10.4　精车削加工................................................ 312

10.4.1 精车步进量和预留量......................313

10.4.2 补偿设置........................................313

10.4.3 进刀参数........................................313

10.4.4 圆角和倒角设置.............................313

10.5　车槽加工.................................................... 317

10.5.1 车槽选项.......................................317

10.5.2 径向车削外形参数.........................318

10.5.3 车削粗加工参数.............................318

10.5.4 径向精车参数................................318

10.6　车削端面加工............................................ 321

10.7　其他车削加工方式..................................... 325

10.8　课后习题.................................................... 333

第11章 线切割加工案例............... 334

11.1　数控线切割概述......................................... 334

11.1.1 数控电火花线切割加工原理...........334

11.1.2 数控电火花线切割加工特点...........334

11.1.3 线切割机床的分类与组成..............334

11.2　数控线切割工艺基础.................................. 335

11.2.1 工件（模坯）的准备.....................335

11.2.2 工件的装夹....................................336

11.2.3 电极丝的选择................................336

11.2.4 加工方式的选择.............................337

11.2.5 加工路线的选择.............................337

11.2.6 线切割ISO格式编程.......................338

11.3　外形线切割加工类型.................................. 339

11.3.1 电极丝/电源设置............................339

11.3.2 杂项参数.......................................339

11.3.3 切削参数.......................................340

11.3.4 补正...............................................340

Ⅵ ???????????? ◆ 中文版 MasterCAM X7 数控加工完全学习手册

11.3.5 停止...............................................340

11.3.6 引导...............................................341

11.3.7 进刀距离.......................................341

11.3.8 锥度...............................................341

11.4　无屑线切割加工类型.................................. 346

11.5　四轴线切割类型......................................... 348

11.6　课后习题.................................................... 351

第12章 模具加工案例解析........... 352

12.1　模具加工注意事项..................................... 352

12.1.1 前模（定模或凹模）编程

注意事项........................................352

12.1.2 后模（动模或凸模）编程

注意事项........................................353

12.2　工厂里的编程常见问题.............................. 353

12.2.1 “撞刀”现象................................353

12.2.2 “弹刀”现象................................354

12.2.3 “过切”现象................................354

12.2.4 “漏加工”现象.............................355

12.2.5 “多余加工”现象.........................355

12.2.6 “空刀过多”现象.........................355

12.2.7 残料的计算....................................355

12.3　模具加工基本技巧..................................... 356

12.3.1 开粗阶段.......................................356

12.3.2 精光阶段.......................................356

12.3.3 清角阶段.......................................357

12.4　综合训练——玩具车外壳凹模加工............ 357

12.4.1 挖槽粗加工....................................357

12.4.2 等高外形精加工.............................359

12.4.3 平行精加工....................................361

12.4.4 环绕等距精加工.............................362

12.4.5 模拟仿真.......................................364

12.5　课后习题.................................................... 364