利用MasterCAM中Fplot*功能繪制函數(shù)曲線

張浩浩

摘要：MasterCAM中利用Add-ins菜單中的Fplot*功能，建立曲線方程，繪制機械設(shè)計中常用的復(fù)雜曲線；通過對標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆頭的實體造型過程的介紹，為使用者提供有益的借鑒。

關(guān)鍵詞：MasterCAM Fplot*功能 繪制復(fù)雜曲線

1 概述

機械設(shè)計中常用的非圓曲線，包括橢圓、雙曲線、拋物線、漸開線等。在MasterCAM軟件中只要輸入曲線的函數(shù)方程，即可繪出曲線圖形。下面就以繪制標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆頭為例介紹非圓曲線的繪制和造型方法。

2 鉆頭曲線

鉆頭有兩道螺旋槽，為4條不同的螺旋線，為了保證鉆頭必要的剛性和強度工作部分的鉆芯直徑向柄部方向遞增，也就是鉆芯增量，一般為每100mm長度范圍內(nèi)鉆芯直徑增加1.4mm，鉆頭的橫刃長度一般為鉆頭直徑的1/10。

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圖1 鉆頭的組成

3 利用Add-ins菜單中的Fplot*功能繪制曲線

Fplot*是MasterCAM軟件一個繪制復(fù)雜曲線、曲面的工具，它采用C語言形式編制程序來繪制各種曲線、曲面。

求出繪制曲線的方程式，在桌面上新建一個txt文件，根據(jù)方程式編寫繪圖程序，在該文件中編寫完程序后保存，再把該文件的后綴名改為EQN即可。以直徑50mm的鉆頭為例，介紹鉆頭的造型步驟，鉆頭4條不同的螺旋線方程式見表1。

step_var1=θ 設(shè)置變量名稱θ

step_size1=10 一個步距的尺寸為10

lower_limit1=0 設(shè)置變量下限為0

upper_limit1=360 設(shè)置變量上限為360

geometry=sp lines 生成圖形形狀為樣條線

angles=degrees 角度采用度為單位

origin=0，0，0 曲線的定位點（原點）

r=50 鉆頭直徑

x= r *cos（θ） 定義函數(shù)

y= r *sin（θ）

z=ω*θ

①在桌面建立4個txt文件，把表1中的4個螺旋線方程式分別輸入到txt文件中，并命名為螺旋線1、螺旋線2、螺旋線3、螺旋線4。

②打開MasterCAM軟件中的Fplot*，點擊Fplot*子菜單中的Get eqn（讀取已有函數(shù)），點擊Fplot*子菜單中的Plot it（繪制），第1條螺旋線就已經(jīng)繪制完成；接著在點擊Fplot*子菜單中的Get eqn，找到保存在桌面上的螺旋線2.EQN文件，繪制出第2條螺旋線。注意繪制第2、3、4條螺旋線時不能離開Fplot*子菜單，應(yīng)該做完4條螺旋線后才能返回上一級菜單。（見圖2）

③螺旋線1、4為一對鉆頭螺旋槽界限，螺旋線2、3為另外一對鉆頭螺旋槽界限，由于鉆芯增量的存在，鉆頭螺旋槽直徑是不斷變化的，本例變量為10mm，橫刃長度一般為鉆頭直徑的1/10，本例畫出第一層圓弧的直徑為28.44mm，第二層圓弧的直徑為28.58mm，第三層圓弧的直徑為28.72mm，每上升一層圓弧直徑增加0.14mm，以此類推。（見圖3、圖4）

4 鉆頭的造型

①圓弧繪制完成后，利用MasterCAM中Coons功能作出螺旋槽曲面，然后生成實體。

②生成以鉆頭直徑尺寸大小為直徑的圓柱實體。

③利用MasterCAM中實體中Boolean運算Remove實體裁剪功能得到鉆頭基本實體造型，（見圖5）鉆頭棱邊和鉆頭頂部造型利用Solids中的Sweep功能對圓柱實體進行旋轉(zhuǎn)切除。

5 結(jié)語

MasterCAM中Add-ins子菜單里Fplot*繪圖功能是采用函數(shù)式繪制圖形，使用者在文本文檔中寫好曲線的函數(shù)式，用Get eqn調(diào)入該文件，可繪制出非圓形狀的、復(fù)雜的曲線或曲面。

參考文獻：

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