利用MasterCAM中Fplot*功能绘制函数曲线

张浩浩

摘要：MasterCAM中利用Add-ins菜单中的Fplot*功能，建立曲线方程，绘制机械设计中常用的复杂曲线；通过对标准麻花钻头的实体造型过程的介绍，为使用者提供有益的借鉴。

关键词：MasterCAM Fplot*功能 绘制复杂曲线

1 概述

机械设计中常用的非圆曲线，包括椭圆、双曲线、抛物线、渐开线等。在MasterCAM软件中只要输入曲线的函数方程，即可绘出曲线图形。下面就以绘制标准麻花钻头为例介绍非圆曲线的绘制和造型方法。

2 钻头曲线

钻头有两道螺旋槽，为4条不同的螺旋线，为了保证钻头必要的刚性和强度工作部分的钻芯直径向柄部方向递增，也就是钻芯增量，一般为每100mm长度范围内钻芯直径增加1.4mm，钻头的横刃长度一般为钻头直径的1/10。

■

图1 钻头的组成

3 利用Add-ins菜单中的Fplot*功能绘制曲线

Fplot*是MasterCAM软件一个绘制复杂曲线、曲面的工具，它采用C语言形式编制程序来绘制各种曲线、曲面。

求出绘制曲线的方程式，在桌面上新建一个txt文件，根据方程式编写绘图程序，在该文件中编写完程序后保存，再把该文件的后缀名改为EQN即可。以直径50mm的钻头为例，介绍钻头的造型步骤，钻头4条不同的螺旋线方程式见表1。

step_var1=θ 设置变量名称θ

step_size1=10 一个步距的尺寸为10

lower_limit1=0 设置变量下限为0

upper_limit1=360 设置变量上限为360

geometry=sp lines 生成图形形状为样条线

angles=degrees 角度采用度为单位

origin=0，0，0 曲线的定位点（原点）

r=50 钻头直径

x= r *cos（θ） 定义函数

y= r *sin（θ）

z=ω*θ

①在桌面建立4个txt文件，把表1中的4个螺旋线方程式分别输入到txt文件中，并命名为螺旋线1、螺旋线2、螺旋线3、螺旋线4。

②打开MasterCAM软件中的Fplot*，点击Fplot*子菜单中的Get eqn（读取已有函数），点击Fplot*子菜单中的Plot it（绘制），第1条螺旋线就已经绘制完成；接着在点击Fplot*子菜单中的Get eqn，找到保存在桌面上的螺旋线2.EQN文件，绘制出第2条螺旋线。注意绘制第2、3、4条螺旋线时不能离开Fplot*子菜单，应该做完4条螺旋线后才能返回上一级菜单。（见图2）

③螺旋线1、4为一对钻头螺旋槽界限，螺旋线2、3为另外一对钻头螺旋槽界限，由于钻芯增量的存在，钻头螺旋槽直径是不断变化的，本例变量为10mm，横刃长度一般为钻头直径的1/10，本例画出第一层圆弧的直径为28.44mm，第二层圆弧的直径为28.58mm，第三层圆弧的直径为28.72mm，每上升一层圆弧直径增加0.14mm，以此类推。（见图3、图4）

4 钻头的造型

①圆弧绘制完成后，利用MasterCAM中Coons功能作出螺旋槽曲面，然后生成实体。

②生成以钻头直径尺寸大小为直径的圆柱实体。

③利用MasterCAM中实体中Boolean运算Remove实体裁剪功能得到钻头基本实体造型，（见图5）钻头棱边和钻头顶部造型利用Solids中的Sweep功能对圆柱实体进行旋转切除。

5 结语

MasterCAM中Add-ins子菜单里Fplot*绘图功能是采用函数式绘制图形，使用者在文本文档中写好曲线的函数式，用Get eqn调入该文件，可绘制出非圆形状的、复杂的曲线或曲面。

参考文献：

[1]吴长德.MasterCAM9.0系统学习与实训[M].机械工业出版社，2004.

[2]何满才.数控编程与加工-Mastercam9.0实例详解[M].人民邮电出版社，2004.

[3]廉良冲，俞敏辉.函数曲线在Master CAM中的快速设计[J]. 新技术新工艺，2009（12）.