BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

NGUYỄN TRỌNG TẤN

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM TÍCH HỢP MASTERCAM X2 ĐỂ THIẾT KẾ VÀ
LẬP TRÌNH GIA CÔNG TRÊN MÁY CNC (CHI TIẾT 3D , LÒNG KHUÔN)

Chuyên ngành : Công nghệ chế tạo máy

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
TẠ DUY LIÊM
Hà Nội – 2010


LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên là Nguyễn Trọng Tấn , học viên lớp Cao học K810CNCK. Sau hai năm học
tập nghiên cứu, được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo và đặc biệt là sự giúp đỡ của PGS.TS
Tạ Duy Liêm, thầy giáo hướng dẫn tốt nghiệp của tôi, tôi đã đi đến cuối chặng đường để
kết thúc khoá học.
Tôi đã quyết định chọn đề tài tốt nghiệp là: :” Ứng dụng phần mềm tích hợp
Mastercam X2 để thiết kế và lập trình gia công trên máy CNC (chi tiết 3D, lòng
khuôn). Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi dưới sự hướng dẫn
của PGS.TS Tạ Duy Liêm và chỉ tham khảo các tài liệu đã được liệt kê. Tôi không sao
chép công trình của các cá nhân khác dưới bất cứ hình thức nào. Nếu có tôi xin hoàn toàn
chịu trách nhiệm.
Người cam đoan

Bảng 4. Các phím chức năng (19 phím)

3


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1: Giao diện chính cài đặt bộ phần mềm MasterCAM X2
Hình 1.2 Trang trợ giúp trình bày công dụng của các phím chức năng
Hình 1.3 Hộp thoại các thông số cấu hình
Hình 1.4 Trang Tab Tolerances
Hình 1.5 Trang Tab Communications
Hình 1.6 Hộp thoại các thông số của máy vẽ do Windows điều khiển.
Hình 1.7 Gán các phím chức năng và phím Alt
Hình 1.8 Định các giá trị cho các dữ liệu chung của NC thông qua MasterCAM.
Hình 1.9 Định các thông số mặc định cho thiết kế ví dụ như: Spline/Surface creation type
(Kiểu đường cong và bề mặt), Drafting settings (Định dạng thiết kế), IGES write setting.
Hình 1.10. Định các giá trị mặc định mà chương trình sử dụng khi bạn khởi động và thoát
khỏi chương trình.
Hình 1.11 Định cách trình bày các vùng khác nhau của màn hình MasterCAM

4


MỤC LỤC
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Danh mục các bảng biểu
Danh mục các hình vẽ và đồ thị

Trang

1.1.5. Sử dụng các lệnh đông trong MasterCAM
1.1.6. Sử dụng công cụ trợ giúp
1.1.7. Cài đặt thông số cấu hình
1.2. Trục liên kết với máy CNC
1.2.1. Khởi động phần mềm Wincom
1.2.2. Thiết lập các tham số truyền
1.2.3. Truyền dữ liệu từ máy tính sang máy CNC
1.2.4. Xuất dữ liệu từ máy CNC sang máy tính
Chương 2. CÁC CÔNG CỤ THIẾT KẾ MÔ HÌNH 2D VÀ 3D
2.1.Thiết kế mô hình 2D
2.1.1. Menu khởi động
2.1.2. Point và thanh công cụ của Point
2.1.3. Line và thanh công cụ của Line
5

9
9
10
11
13
13
15
16
22
22
22
23
24
25
26

3.1.3. Xác định dụng cụ
3.2. Bài tập thực hành trên máy phay CNC
3.2.1. Gia công lòng khuôn chi tiết dạng 2D
3.2.2. Ứng dụng MastercamX2 trong việc gia công lòng khuôn
cánh quạt (phay chi tiết dạng 3D)
3.2.3. Xây dựng một số bài tập thực hành phục vụ công tác đào tạo
sinh viên năm cuối

TÀI LIỆU THAM KHẢO

29
31
32
33
34
35
35
36
37
37
39
41
42
43
43
45
45
46
47
48

Cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật và sự nghiệp công nghiệp hóa
hiện đại hóa của đất nước đang diễn ra mạnh mẽ, các công ty trong nước và nước ngoài
đang tích cực đầu tư trang thiết bị nhằm nâng cao năng suất , giảm giá thành sản phẩm.
Như vậy ,đặt ra vấn đề nguồn nhân lực để làm chủ được các máy điều khiển số CNC và các
phần mềm thiết kế Cad/Cam… đang là yêu cầu cấp thiết hiện nay.
Nhận thức được điều đó, những năm qua lãnh đạo trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Công
Nghiệp Bắc Giang đã không ngừng đầu tư các máy móc hiện đại như: máy phay đứng
GSVM8050 và máy tiện EDU- Lathe…..để phục vụ công tác đào tạo. Trong các phần mềm
phụ trợ để gia công trên các máy đó hiện nay thì Mastercam X2 được dung nhiều hơn
cả.Do có các tính năng như:
- MastercamX2 có thể thiêt kế 2D, 3D và lập chương trình gia công trên các máy CNC:
phay, tiện, cắt dây...
- Phần mềm được lựa chọn không yêu cầu cấu hình máy tính quá cao, giao diện dễ sử dụng
, thao tác và trình tự gần với quy trình công nghệ chế tạo trên máy vạn năng,
đặc biệt được sử dụng rộng rãi ở các nhà máy sản xuất, giúp học sinh sinh viên có thể dễ
dàng tiếp cận ngay sau khi ra trường.

7


Chính vì vậy, để đáp ứng yêu cầu của thực tiễn sản xuất và giảng dạy môn học Công
Nghệ CNC tại trường Cao Đẳng Công Nghiệp Bắc Giang. Tôi đã lựa chọn nghiên cứu đề
tài :” Ứng dụng phần mềm tích hợp Mastercam X2 để thiết kế và lập trình gia công
trên máy CNC (Chi tiết 3D, lòng khuôn)”
2. Mục tiêu của đề tài
- Nghiên cứu, ứng dụng module Mill trên phần mềm Mastercam X2
- Thiết kế và gia công lòng khuôn cho sản phẩm nhựa.
- Làm tài liệu tham khảo cho môn học Máy CNC, Công nghệ CNC, Cad/Cam phục vụ
giáo viên, sinh viên và học sinh.
3. Nội dung nghiên cứu

Hình 1.1: Giao diện chính cài đặt bộ phần mềm MasterCAM X2
Bước 2: Chọn Install MasterCAM X2 sau đó nhấp đúp vào mục
Step1: Intall.net v2.0, tiếp đó ấn Next.
Bước 3: Chọn Yes, I accept the terms of the license agreement, rồi nhấn nút install, sau
khi chạy xong nhấp nút Finish.
Bước 4: Nhấp đúp vào mục Step 2: Install Mastercam X2, chạy xong nhấn Next tiếp tục
Bước 5: Đánh dấu kiểm vào ô Yes, I accept the terms of the license agreement, nhấp
next.
Bước 6: Nhập tên tùy ý vào khung User name, Computer Name. Nhập xong nhấn next tiếp
tục cài đặt.

9


Bước 7: Hộp thoại InstallShield Wizard, hiển thị đường dẫn mặc định của Mastercam là:
C:\mcamx\.Nếu không thay đổi đường dẫn, nhấp nút next tiếp tục. Hộp thoại InstallShield
Wizard hiển thị.
Bước 8: Chọn cài đặt hệ thống đơn vị mặc định cho quá trình sử dụng sau này là Metric

[mm], và chọn

HASP or NetHASP cho hệ thống sử dụng của máy tính

sau đó chọn Next
Bước 9: Nhấp Install tiếp tục cài đặt, nhấp nút Finish kết thúc. Sau đó trở về giao diện ban
đầu, nhấp vào nút Return to Main Menu. Tiếp tục, nhấp Exit.
Bước 10: Tìm đường dẫn đến thư mục chứa chương trình cài đặt, chọn thư mục Crack by
SilverFox sau đó tìm đến file: mastercamX2-servicepack001 và nhấp đúp vào đó tiếp tục
cài đặt, cài xong nhấn Finish.
Bước 11: Copy file Mastercam nằm trong thư mục Crack by SilverFox vào thư mục

Analyze

Hiện thị toạ độ và thông tin cơ sở dữ liệu của đối tượng được
lựa chọn ví dụ như điểm, đoạn thẳng, cung tròn, bề mặt …
hoặc kích thước lên màn hình. Điều này thuận tiện cho việc
nhận dạng các đối tượng đã được tạo ra trước đó, ví dụ: xác
định góc của một một đoạn thẳng đang tồn tại, hay là bán
kính của một vòng tròn xác định.

2

Create

Tạo ra một đối tượng hình học (trong cơ sở dữ liệu và trên
vùng màn hình đồ hoạ). Các đối tượng hình học bao gồm:
đoạn thẳng, cung, vòng tròn, hình chữ nhật …v.v

3

File

Các thao tác xử lý với file: save, open (mở file), save as
(chuyển đổi định dạng tệp tin), Export directory (truyền dữ
liệu đi), hoặc Import directory (nhận dữ liệu đến).

4

Edit

Chỉnh sửa đối tượng hình học trên màn hình, gồm các lệnh:


Tạo ra các đường chạy dao sử dụng theo các chức năng khoan
(drill), đường contour và pocket

9

View

Lệnh phóng to thu nhỏ theo các kiểu... (Zoom window, Zoom
target, Zoom in/out..........)

10

Machine type

11

Settings

12

Help

Chọn các kiểu dạng chạy dao (Mill, Lathe, Router, Design)
Thiết lập cấu hình của MasterCAM
Chức năng hỗ trợ hướng dẫn

Bảng 2. Menu phụ

STT



vào mặt phẳng dựng hình

1.1.4 Thoát khỏi MasterCAM
Muốn thoát khỏi MasterCAM, chỉ cần thực hiện các bước sau:
-

Di con trỏ chuột tới menu bar

-

Chọn File\ Exit

-

Xác nhận thoát khỏi MasterCAM: chọn Yes khi được hỏi.

Hoặc di trỏ chuột tới nút close

ở góc trên bên phải, kích chuột và xác nhận thoát

khỏi MasterCAM.
Hoặc dùng phím tắt : Alt+F4

1.1.5 Sử dụng các lệnh động trong MasterCAM (MasterCAM Navigation commands)
Hiểu các lệnh động của MasterCAM rất cần thiết khi muốn sử dụng chương trình một
cách hiệu quả. Trong mục 3.3 chúng ta đã xem xét cách gọi một lệnh từ menu màn hình.
Để tăng tốc độ thao tác, ta dùng cách gọi lệnh khác như đồng ý một giá trị mặc định và
phím tắt được mô tả dưới đây:

kèm MasterCAM, hỗ trợ phần CNC)
Hiện cửa sổ các thông số Drafting Global (Phác thảo toàn

Alt - D

bộ)

Alt - F

Hiện thanh công cụ File

Alt - H

Hỗ trợ trực tuyến

Alt - M

Đưa ra danh sách các bộ nhớ được chỉ định cho MasterCAM

Alt - O

Quản lý hoạt động

Alt - U

Undo

Alt - W

Chọn chế độ quan sát

autocad)

F4

Analyze (Phân tích)

Thoát khỏi MasterCAM

F5

Xoá

Không có tác dụng

F6

Không có tác dụng

Không có tác dụng

14


F7

Không có tác dụng

Không có tác dụng

F8


15


Trong MasterCAM, các giá trị mặc định thông dụng của chương trình như là:
Allocations (Xác định phần bộ nhớ dành cho chương trình), Tolerances (dung sai), NC
settings (định dạng NC), CAD settings (định dạng CAD) được chứa trong các file thông số
cấu hình (*.CFG). File thông số cấu hình này như là MillX.CFG cho đơn vị Anh và
MilliXM.CFG cho đơn vị mét. Nếu bạn muốn tuỳ chỉnh những thông số mặc định khi khởi
động này, sử dụng lệnh theo trình tự sau:
Alt-F8
Hộp thoại System Configuration hiện ra như hình 1.3

Hình 1.3 Hộp thoại các thông số cấu hình.

Lời khuyên: Bạn nên copy các file *.CFG ra một đĩa mềm để tiện lợi hơn khi bạn
muốn phục hồi các thông số ban đầu.
Hộp thoại này được chia làm 3 phần: Các tuỳ chọn nút, các tuỳ chọn tab, các tuỳ chọn
của file configuration hiện tại. Dưới đây sẽ giới thiệu chi tiết các tuỳ chọn trong hộp thoại:

16


Tuỳ chọn nút (Button options)
OK

Đóng hộp thoại và thực hiện toàn bộ các thay đổi. Khi bạn chọn OK, chương

trình sẽ nhắc (Hình 1.28):
Chọn Yes, chương trình sẽ thực hiện các thay đổi và lưu chúng vào file


Communications

Files Định các giá trị mặc định cho file và thư mục làm việc với MasterCAM.
18


Plotter Settings Định các giá trị mặc định cho các thông số của máy vẽ. Khi chọn, một
cửa sổ sẽ mở ra các thông số không do Windows điều khiển (non-windows driver). Nếu
bạn chọn hộp check Use Windows driver ở góc dưới bên trái của hộp thoại, hộp thoại sẽ
chuyển sang các thông số do Window điều khiển. Hình 1.6 trình bày hộp thoại các thông số
không do Windows điều khiển của định dạng máy vẽ.

Hình 1.6
Hình 1.6 là hộp thoại các thông số của máy vẽ do Windows điều khiển.
Toolbar/key Gán các phím chức năng và phím Alt, các nút trên thanh công cụ cho các
hàm, C-hook, và các Macro. Tối đa có 50 phím và 99 nút có thể được gán. Hình 1.7

Hình 1.7

19


NC Settings: Định các giá trị cho các dữ liệu chung của NC thông qua MasterCAM. Hình
1.8

Hình 1.8
CAD Settings Định các thông số mặc định cho thiết kế ví dụ như: Spline/Surface creation
type (Kiểu đường cong và bề mặt), Drafting settings (Định dạng thiết kế), IGES write
setting. Hình 1.9

(F4)
- Hiện lên giao diện như hình :

Thiết lập cấu hình như trên, click vào confirm để lưu lại cấu hình

22


1.2.3. Truyền dữ liệu từ máy tính sang máy CNC: Work/Send (F1)
Tìm đường dẫn đến thư mục lưu file dạng *.NC (chương trình gia công cần truyền vào máy
cụng cụ). Sau đó click OPEN:

Click "send" để truyền dữ liệu đến máy cnc

23


- Nhấn phím [PROGRM] trên bàn phím điều khiển
- Chọn mode EDIT
- Bấm phím [OPRT] – phần mềm
- Nhập tên file O0000(*.NC) cần truyền từ dòng nhắc >_ trên màn hình của máy
- Nhấn phím [READ]
- Nhấn phím [EXEC]
Hoàn thành truyền dữ liệu.
Chỳ ý:
+ Để hủy việc truyền dữ liệu, bấm phím [CAN]
+ Để dùng việc truyền dữ liệu, bấm phím [STOP]
1.2.4. Xuất dữ liệu từ máy CNC sang máy tính: Work/ Receive (F2)
- Nhập tên file cần lưu vào trong thư mục của máy tính
- Nhấp Save