在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)用MasterCAM繪制復(fù)雜曲線與曲面，經(jīng)常會(huì)涉及到復(fù)雜曲線、曲面的繪制，如齒輪的漸開線、心形線輪廓的凸輪、阿基米德螺旋面等，設(shè)計(jì)人員使用AutoCAD, ProIENGINEER或者UG均能繪制出相應(yīng)曲線、曲面，只是方法比較復(fù)雜，不利干掌握和使用。本文介紹了設(shè)計(jì)者使用MasterCAM中的Fplot命令可以精確繪制各種復(fù)雜曲線、、曲面，只要調(diào)用軟件中chook文件夾中的*.eqn文件，結(jié)合所繪制曲線、曲面的參數(shù)方程對(duì)文件稍加修改，便可得出所需要的曲線或曲面的形狀。通過(guò)這種方法繪制的曲線和曲面簡(jiǎn)便快捷，易于掌握，給設(shè)計(jì)者提供了方便。

　　一、運(yùn)用Fplot繪制平面非圓曲線

　　機(jī)械設(shè)計(jì)中常用的平面非圓曲線，包括橢圓、雙曲線、拋物線、齒輪漸開線、擺線、心形線等。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。下面就以繪制心形線為例介紹平面非圓曲線的繪制方法。

　　(1)單擊FileEditOtherChooks，在對(duì)話框中選擇所有*.eqn文件，軟件會(huì)列出7個(gè)方程文件，這7個(gè)文件可以分為兩類:第一類為平面曲線方程，如sine.eqn(正弦曲線)、Invol.eqn(齒輪漸開線)、Fplot.eqn(齒輪漸開線);第二類為空間曲面方程，如Candy.eqn(糖果狀)、Chip.eqn(切屑狀)、Drain.eqn(漏斗狀)、Ellipsd.eqn(橢圓球)。由于繪制的是平面非圓曲線，因此從第一類型選擇sine.eqn(正弦曲線)，文件打開后如下所示：

　　step_varl = x

　　定義函數(shù)變量名為x

　　step_ sizel=0.2

　　變量x增量為0.2(數(shù)值越小，圖形越接近真實(shí)形狀)

　　lower limitl=0

　　定義變量的最小值為0

　　upper_limitl=6.28319

　　定義變量的最大值為6.28319

　　geometry=lines

　　定義幾何圖形的類型為直線(曲線可以用有限個(gè)點(diǎn)連接而成的折線去擬合)

　　angles=radians

　　定義角度單位為弧度

　　origin=0, 0，0

　　定義圖形的起點(diǎn)

　　y=sin(x)定義曲線方程

　　(2)根據(jù)心形線的參數(shù)方程，把上述內(nèi)容修改為下列形式:

　　step varl=t

　　定義函數(shù)變量名為t

　　step_ sizel=0.2

　　lower limitl=0

　　upper_limitl=6.28319

　　geometry=lines

　　angles=radians

　　origin=0, 0, 0

　　x=50*cos(t)*(l+cos(t))

　　定義心形曲線的參數(shù)方程，其中t為心形線上任意點(diǎn)與原點(diǎn)連線和X軸正半軸之間的夾角。

　　y=50*sin(t)*(1+cos(t))

　　(3)內(nèi)容輸入完整后，把修改后的又件以“heart.eqn"的文件名保存在文件夾chooks中，其中heart為曲線的英文名稱。

　　(4)調(diào)用函數(shù)方程繪圖:

　　單擊CreateNext menuaddinsFplot，出現(xiàn)下列的菜單，含義及解釋如圖1所示。

　　點(diǎn)擊“Get eqn”便可打開文件夾chooks，從中找出文件名為“heart.eqn”的文件。

　　運(yùn)行“Plot it’便可等到所要的圖形，如圖2所示。

　　二、運(yùn)用Fplot繪制復(fù)雜曲面

　　復(fù)雜曲面的繪制方法類同于平面非圓曲線，區(qū)別在于描述曲面的內(nèi)容多了一個(gè)Z坐標(biāo)，定義幾何圖形的類型為曲面，變量名有兩個(gè)，譬如:阿基米德螺旋面、正螺旋面、漸開線螺旋面等。下面以正螺旋面為例說(shuō)明整個(gè)過(guò)程。

　　(1)由于所繪制的是空間復(fù)雜曲面，因此從第二類型選擇Drain.eqn(漏斗狀)，打開文件如下所示:

　　step_varl=r

　　step_sizel=0.25

　　lower_limitl=0.25

　　upper_limitl=4

　　step_var2=t

　　step_size2=45

　　lower_limit2=0

　　upper_limit2=360

　　geometry=nurbs_surf

　　angles=aegrees

　　origin = 0,0, 0

　　x=r*cos(t)

　　y=r*sin(t)

　　z=-1.0/r

　　(2)用正螺旋面的函數(shù)方程取代原有的曲面方程，并且修改了兩個(gè)變量名，及其取值范圍，可得如下內(nèi)容形式:

　　step_varl=t

　　定義函數(shù)變量1名為t

　　step sizel=0.2

　　變量七增量為0.2

　　lower_limitl=0

　　定義變量1的最小值為0

　　upper_limitl=6.28319

　　定義變量的最大值為6.28319

　　step_var2=a

　　定義函數(shù)變量2名為a

　　step_size2=0.02

　　變量a增量為0.02

　　lower_limit2=0

　　定義變量2的最小值為0

　　upper_limit2=10

　　定義變量2的最大值為10

　　geometry = nurbs_surf

　　定義幾何圖形的類型為nurbs曲面

　　angles=radians

　　定義角度單位為弧度

　　origin=0, 0, 0

　　定義圖形的起點(diǎn)坐標(biāo)

　　x=a*cos(t)

　　曲面是由垂直于2軸的直母線x=a, y=z=0繞Z軸作螺旋運(yùn)動(dòng)生成

　　y=a*sin(t)

　　z=5*t

　　(3)把上述內(nèi)容以*.eqn格式保存在Mcam9chooks中，單擊CreateNextmenuAdd-insFplotGet eqn調(diào)用文件，運(yùn)行“Plot it”便可等到所要的圖形.

　　三、結(jié)束語(yǔ)

　　通過(guò)上述方法，筆者發(fā)現(xiàn)要迅速完成復(fù)雜圖形的繪制，在文件夾chooks中應(yīng)該選擇與所繪曲線或曲面的方程相似的方程文件，才能達(dá)到減少修改原有方程修改次數(shù)的目的;另外，上述方法完成的曲線和曲面均可以作為圖元被用來(lái)進(jìn)行各種相應(yīng)的操作，比如復(fù)制、鏡像、拉伸、旋轉(zhuǎn)，從而生成各種所需的實(shí)體，也可成為加工的路徑或曲面，迅速被用于生成NC代碼。這種方法提高了設(shè)計(jì)者的工作效率，并使hlasterCAM在輔助設(shè)計(jì)與制造方面發(fā)揮了更大的作用。