鸿昌堡运动制品（深圳）有限公司
CNC加工程式单
数控加工的常用指令及简单程序的手工编制 王卫兵单岩 1 前言 学习数控指令及手工编程的目的是： (1)能够对用CAD/CAM系统自动生成的NC程序进行检查和修改； (2)在一些情况下手工编程更快； (3)在毛坯尺寸与自动编程所用数据有偏差时，手工编程加工到确定的毛坯尺寸； (4)某些编程工作（如尾车灯散光纹）无法用自动编程完成，只能通过手工编程进行。 尽管现有的数控系统种类和品牌较多，但它们所使用的NC程序基本上遵循统一的标准，即ISO1056-1975E标准。利用CAD/CAM软件自动生成的NC程序也必须是符合该标准的代码才能被机床所接收。 标准代码（指令）包括有准备功能（G指令），辅助功能（M指令），主轴功能（S 指令），速度功能（F指令）和换刀功能（T指令）。 2 NC程序结构 先来看一段NC程序： O0001; （程序号） (TIME=22:52 25-02-02 TOOL - 1 DIA: 20. ) （注释说明编程时间和所用刀具） N10 G90 G54 G00 X170. Y-150. Z100.; （工作单节） N20 M3 S500; ………… ………… N140 G03 X56. Y-42. R-70.; N150 G01 Y-60.; N160 G0 Z100. G40 M05; N170 M30; （程序结束） NC程序通常由程序号码，注释语句，工作单节，程序结束语句组成。程序号码用于标识程序；由字母“O”加上四位数字组成。注释语句常用于说明程序所用刀具，刀具补正号，编程员，编程时间等信息，机床不对此语句做出响应，注释语句需写在括号（）内。程序结束语句通常使用指令M2或M30，被调用的子程序使用返回主程序指令M99。 工作单节是NC程序的主体部分，可以由顺序号码（N）+准备机能（G）+坐标（X，Y，Z）+辅助机能（M）+主轴机能（S）+进给机能（F）+结束符号（“；”）组成。工作单节可以是以上组成部分的一个或数个部分组合，但同一功能组的指令不能在同一单节重复出现，如G01和G02不能出现在同一单节。通常某一指令的参数未作更改时，该指令代码可以省略。 3 常用NC指令 3.1 G指令
1. 数控程序中字母的含义 O：程序号，设定程序号 N：程序段号，设定程序顺序号 G：准备功能 X/Y/Z ：尺寸字符，轴移动指令 A/B/C/U/V/W：附加轴移动指令 R：圆弧半径 I/J/K：圆弧中心坐标（矢量） F：进给，设定进给量 S：主轴转速，设定主轴转速 T：刀具功能，设定刀具号 M：辅助功能，开/关控制功能 H/D：刀具偏置号，设定刀具偏置号 P/X：延时，设定延时时间 P：程序号指令，设定子程序号（如子程序调用：M98P1000） L：重复，设定子程序或固定循环重复次数（如：M98 P1000 L2，省略L代表L1）P/W/R/Q：参数，固定循环使用的参数(如：攻牙G98/(G99)G84 X_ Y_ R_ Z_ P_ F_) 2. 常用G代码解释 G00：定位或快速移动 G01：直线插补 G02：圆弧插补/螺旋线插补CW G03：圆弧插补/螺旋线插补CCW
G04：停留时间或延时时间 如：G04 X1000(或G04 X1.0) G04 P1000表示停留1秒钟 G09：准确停止或精确停止检查（检查是否在目标范围内） G10：可编程数据输入 G17：选择XPYP 平面 XP：X 轴或其平行轴 G18：选择ZPXP 平面 YP：Y 轴或其平行轴 G19：选择YPZP 平面 ZP：Z 轴或其平行轴 G20：英寸输入 G21：毫米输入 G28：返回参考点检测 格式：G91/(G90) G28 X__ Y__ Z__ 经过中间点X__ Y__ Z__返回参考点(绝对值/增量值指令) G29：从参考点返回 G91/(G90) G29 X__ Y__ Z__ 从起始点经过参考点返回到目标点X__ Y__ Z__的指令(绝对值/增量值指令) G30 返回第2，3，4 参考点 G91/(G90) G30 P2 X__ Y__ Z__；返回第2 参考点（P2 可以省略。） G91/(G90) G30 P3 X__ Y__ Z__；返回第3 参考点 G91/(G90) G30 P4 X__ Y__ Z__；返回第4 参考点 X__ Y__ Z__：经过中间点位置(绝对值/增量值指令) G40：刀具半径补偿取消 G41：左侧刀具半径补偿（沿进给方向刀具在左边） G42：右侧刀具半径补偿（沿进给方向刀具在右边） G43：刀具长度补偿+方向
工件名称TB8-106壳体程序名称O1236 版本: A 加工设备巨浪加工中心物料编号D0119-2 毛坯状态煅造毛坯，INDEX加工前序材质:6028N 工装夹具自制定位工装 夹 具 安 装 图 工序号工序内容参数状态加工内容及程序说明 FACE MILL Ф40方肩铣粗去圆柱凸台 刀具号T12 刀具名称Ф40方肩铣原点号G54原点位置理论成活上面孔心 刀长补H12=90.2228半径偏置 当#8=106时，加工TB8-106 当#8=107时，加工TB8-107,此段后会跳转到 N224，探头打Y向分中，G10写入G55 Y原点， 为T2倒角做准备 Disable / 快 Enable / 慢 伸出长度实际直径Ф40 刀柄号WALT HSK40夹头型号 量具工况难度 N3 Ф8钻孔 刀具号T11刀具名称 Ф8 合金 钻头 刀长补H11=126.6 半径偏置 伸出长度实际直径Ф8或8.5刀柄号夹头型号
N10 Ф14.5钻孔 刀具号T10刀具名称 Ф14.5合金 钻头 刀长补H10= 142.7 半径偏置 伸出长度实际直径Ф14.5 刀柄号夹头型号 N7 Ф19.2成型刀 刀具号T7刀具名称Ф19.2成型刀刀长补H7=116.08 半径偏置 伸出长度实际直径 刀柄号夹头型号 N121 反倒角刀加工螺 纹底孔相贯线, 去毛刺 刀具号T21刀具名称Ф8反倒角刀 刀心轨迹刀路加刀偏稍微补偿一下。再续一点手 工编程。 注意，刀具越短，加工的量越大 刀长补H21=90.28 半径偏置D21=-0.3 伸出长度实际直径Ф8 刀柄号夹头型号 N8螺纹铣刀加工 M16*1.5螺纹 刀具号T8刀具名称Ф10螺纹铣刀 旧刀具，铣两遍，分别用两个刀偏D8 / D28 刀长补H8=96.35 半径偏置 D8=4.86(铣第一遍) D28=4.85(铣第二遍) 伸出长度实际直径Ф10 P=1.5 刀柄号夹头型号
一、目的: 为加强CNC加工人员的工作规范,机器设备的保养维护,以减少CNC加工误差返工,避免工件报废,并尽量缩短制造周期,确保品质要求和工程的排期需求. 二、范围: 适用于CNC加工人员管理,机台保养,模具CNC加工制程控制. 三、内容: （一）开机前准备： 1. 机床在每次开机或机床按急停复位后，首先回机床参考零位（即回零），使机床对其以后的操作有一个基准位置。 2. 装夹工件. 3. 工件装夹前要先清洁好各表面，不能粘有油污、铁屑和灰尘，并用锉刀（或油石）去掉工件表面的毛刺。 4. 装夹用的等高铁一定要经磨床磨平各表面，使其光滑、平整。码铁、螺母一定要坚固，能可靠地夹紧工件，对一些难装夹的小工件可直接夹紧在虎钳上。 5. 机床工作台应清洁干净，无铁屑、灰尘、油污。 6. 垫铁一般放在工件的四角，对跨度过大的工件须要在中间加放等高垫铁。 7. 根据图纸的尺寸，使用卡尺/拉尺检查工件的长宽高是否合格。 8. 装夹工件时，根据程序单的要求，考虑避开加工的部位和在加工中刀头可能碰到夹具的情况。 9. 工件摆放在垫铁上以后，就要根据图纸要求对工件基准面进行拉表，工件长度方向误差小于0.02mm，顶面X、Y方向水平误差小于0.05mm。对于已经六面都磨好的工件要校检其垂直度是否合格。 10. 工件拉表完毕后一定要拧紧螺母，以防止装夹不牢固而使工件在加工中移位的现象。 11. 再拉表一次，确定夹紧好后误差不超差。 12. 工件碰数：对装夹好的工件可利用分中棒进行碰数定加工参考零位，碰数方法有分中碰数和单边碰数两种，分中碰数步骤如下：
13. 碰数方法：主轴转速450~600rpm。 14. 分中碰数手动移动工作台X轴，使碰数头碰工件一侧面，当碰数头刚碰到工件时，就设定 这点的相对坐标值为零；再手动移动工作台X轴使碰数头碰工件的另一侧面，当碰数头刚碰上工件时记下这时的相对坐标。 15. 根据其相对值减去碰数头的直径（即工件的长度），检查工件的长度是否合符图纸要求。 16. 把这个相对坐标数除以2，所得数值就是工件X轴的中间数值，再移动工作台到X轴上的中间数值，把这点的X轴的相对坐标值设定为零，这点就是工件X轴上的零位。 17. 认真把工件X轴上零位的机械坐标值记录在G54~G59的其中一个里，让机床确定工件X轴上的零位。再一次认真检查数据的正确性。 18. 工件Y轴零位设定的步骤同X轴的操作相同。 19. 根据程序单的要求准备好所有刀具。 20. 根据程序单的要求的刀具数据，换上要进行加工的刀具. 21. 移动刀具到安全的地方，手动向下移动刀具，Z轴的零位操作。 22. 把这点的机械坐标Z值记录在G54~G59其中一个里。这就完成了工件X、Y、Z轴的零位设定。再一次认真检查数据的正确性。 23. 单边碰数的也是按上面的方法碰工件X、Y轴的一边，把这点的X、Y轴的相对坐标值偏移碰数头的半径就是X、Y轴的零位，最后把一点X、Y轴的机械坐标记在G54~G59的其中一个里。再一次认真检查数据的正确性。 24. 检查零点的正确性，把X、Y轴移动到工件的边，根据工件的尺寸，目测其零点的正确性。 25. 根据程序单的文件路径把程序文件拷贝到电脑上。 （二）开机加工： 1. 执行每一个程序的开始时必须认真检查其所用的刀具是否程序单所指定的刀具。开始加工时要把进给速度调到最小，单节执行，快速定位、落刀、进刀时须集中精神，手应放在停止键上有问题立即停止，注意观察刀具运动方向以确保安全进刀，然后慢慢加大进给速度到合适，同时要对刀具和工件加冷却液或冷风。 2. 开粗加工时不得离控制面板太远，有异常现象及时停机检查。
CNC编程技术规范及作业流程 CNC编程是数控加工准备阶段的重要内容之一，它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。通常包括分析零件图纸，确定加工工艺流程，处理3D模型，编辑刀具轨迹，输出数控加工程序等。CNC编程主要分为两种方式，电脑编程与手工编程，本内容主要介绍本公司在加工中心设备中电脑编程方面的相关技术规范及流程。 一、目的 规范CNC编程人员的工作流程,提高工作效率与质量，减少零件实际加工误差及返工,避免工件报废,并尽量缩短制造周期,确保零件品质要求和纳期。培训新组员，使新组员尽快熟悉本组的工作流程及工作规范。 二、范围 适用于公司CNC编程组人员 三、基本作业流程图
四、详细内容： 1.图纸分析，评估加工能力 1)确定毛坯形状及状态 根据图纸判断该零件毛坯形状，通常毛坯形状包括矩形料、圆柱料、及成型料等。如判断不了请询问公司订料人员具体了解毛坯形状及状态。 2)确定工件材质及热处理 了解工件材质及热处理非常关键，这会影响整体加工能力、工艺流程及刀具的选用（如现有刀具无法满足工件材质的切削条件，请第一时间询问部门领导，并申请采购或外调相关刀具备库）。 3)确定工件加工进展 确定工件加工进度，了解工件是否已经粗加工或半成品，根据图纸及实际情况判断所需加工部位。 4)确定是否需要热处理前粗加工 热处理前粗加工是金属切削中提高工作效率，减少加工时间的重要手段之一，但不是所有热处理的工件都需要粗加工，这个要根据工艺要求，材质形变等具体情况具体选择，通常需要粗加工的工件主要以热处理前后工件硬度发生较大变化、需要大面积去除加工余量，减少工件形变或加工时间较长等零件。零件较小，加工部位小，加工时间短、装夹和定位困难等零件一般不建议热处理前进行粗加工。
1. 数控程序中字母的含义 0:程序号，设定程序号 N:程序段号，设定程序顺序号 G:准备功能 X/Y/Z ：尺寸字符，轴移动指令 A/B/C/U/V/W :附加轴移动指令 R:圆弧半径 I/J/K:圆弧中心坐标（矢量） F:进给，设定进给量 S:主轴转速，设定主轴转速 T:刀具功能，设定刀具号 M :辅助功能，开/关控制功能 H/D :刀具偏置号，设定刀具偏置号 P/X:延时，设定延时时间 P：程序号指令，设定子程序号（如子程序调用：M98P1000） L:重复，设定子程序或固定循环重复次数（如：M98 P1000 L2,省略L代表L1） P/W/R/Q :参数，固定循环使用的参数（如:攻牙G98/（G99）G84 X_ Y_ R_ Z_ P_ F_） 2. 常用G 代码解释 G00:定位或快速移动 G01 :直线插补 G02:圆弧插补/螺旋线插补CW G03:圆弧插补/螺旋线插补CCW G04:停留时间或延时时间 如：G04 X1000或G04 X1.0） G04 P1000 表示停留1 秒钟 G09:准确停止或精确停止检查（检查是否在目标范围内） G10 :可编程数据输入 G17:选择XPYP平面XP: X轴或其平行轴 G18:选择ZPXP平面YP Y轴或其平行轴 G19:选择YPZP平面ZP: Z轴或其平行轴 G20:英寸输入 G21:毫米输入 G28 :返回参考点检测 格式：G91/（G90） G28 X__ Y__ Z__ 经过中间点X__ Y__ Z__返回参考点（绝对值/增量值指令） G29:从参考点返回 G91/（G90） G29 X__ Y__ Z__ 从起始点经过参考点返回到目标点X__ Y__ Z__的指令（绝对值/增量值指令） G30 返回第2，3，4 参考点
CNC加工作业指导书 一、加工前的准备工作。 1、加工前必须仔细确认程序单，了解工件的材料，各刀路加工的部位，切削的余量等。 2、工件上的各镶件（CAM指示装配加工的镶件除外）必须要求钳工拆除。 3、确认工件上的外形尺寸是否与图纸相符合。高度是否与CAM的程序相符合。尤其是开粗时 若Z向余量过多，应让CAM对程序进行修改。 4、根据程序单、加工机床、加工的要求以及工件的材质从仓库领出相应的刀具。 二、工件的装夹。 1、按图装夹工件，基准的位置必须与图纸相符合，若基准的位置不明确，不得加工。 2、工件3个方向拉表，公差控制0.015mm以内。 3、装夹时若使用压板，必须与CAM确认压板的位置是否会与程序干涉。若使用电磁铁装夹工 件必须确认工件的大小，面积小于5000平方毫米（暂定）的工件不得直接使用电磁铁装夹。 4、工件装夹是整个加工过程的第一步，故以上3点必须再复查一遍，确认无误后方可进入下一 步流程。 三、刀具的装夹、对刀及分中 1、刀具装夹前必须再仔细确认一下，刀具的直径，刃长，材质，刃口的状况是否与程序单的 要求相同，用于精加工的刀具，直径必须确认，若有误差应向CAM反映，并在程序中做偏置。 2、刀具装夹时夹套和夹头必须用气枪吹干净，白布擦拭干净后方可装入刀具（机器主轴锥度 孔应每周清洗一次并上防锈剂保养。刀具装夹好后应确认刀长，刀长应在满足程序单的要求下尽量夹短。 3、对刀前必须确认坐标原点，且每一把加工刀具必须在同一位置对刀。 4、分中时主轴转速必须设置在500转，依程序单确认是4面分中还是单边碰数（单边碰数必须 考虑分中棒的半径）。碰数的面必须擦拭干净，不许有毛刺、油污、杂质。加工坐标输入机器后必须再一次分中确认。 四、正式加工 1、启动程序后，第一次下刀，进给必须打慢，严密控制好第一次进刀，并注意运行是否干涉。 2、加工的过程中，必须时时确认运行中的刀具状态是否良好（尤其是开粗时，一旦发现刀片 磨损，应立刻停机更换刀片）。 3、转速和进给不得随意调整，若确实有问题应告知班组长，并在事后通知相关的CAM担当， 以便CAM在以后的程序中可以挑选最合适的经验值。 五、加工完成 1、卸下工件前应确认工件的形状是否正确，段差是否接顺到位。 2、卸下工件前应确认工件的尺寸是否都已到位，确认无误后方可卸下工件。 3、电极加工完成后应确认电极刻字是否正确，尤其是粗精工绝对不能搞错，电极的形状是否 正确，完好。基准的大小必须测量，确认。 4、所有的程序单都应妥善保管，并最终返回CAM存档。 金型部
数控机床的工作过程 数控机床的主要任务是利用数控系统进行刀具和工件之间相对运动的控制，完成零件的数控加工。图1-2显示了数控机床的主要工作过程。 1.工作前准备 数控机床接通电源后，数控系统将对各组成部分的工作状况进行检测和诊断，并设置为初始状态。 2.零件加工程序编制与输入 零件加工程序的编制可以是脱机编程，也可以是联机编程。前者利用计算机进行手工编 程或自动编程，生成的数控程序记录在信息载体上通过系统输入装置输入数控系统，或通过通信方式直接传送到数控系统。后者是利用数控系统本身的编辑器由操作员直接通过操作面板编写、输入或修改数控加工程序。 为了使加工程序适应实际的工件与刀具位置，加工前还应输入实际使用刀具的参数，及工件坐标系原点相对机床坐标系的坐标值。 3?数控加工程序的译码和预处理 加工程序输入后，数控机床启动运行，数控系统对加工程序进行译码和预处理。 数控加丄程序 r数is轴入" 内部：思序煽辑器 』卜部：磁倉［讣革机通鱼 图1-2数控机床的主要工作过程 进行译码时，加工程序被分成几何数据、工艺数据和开关功能。几何数据是刀具相对工（数控创丁紀序译玛）可编楼控卅 （PLC > ”何数舲丁” 数据主 X. }\ Z…. F, <7 r C 插补）同步 位宣反馈处理卜---------
件的运动路径数据，如G指令和坐标字等，利用这些数据可加工出要求的工件几何形状。工艺数据是主轴转速（s指令）和进给速度（F指令）及部分G指令等功能。开关功能是对机床电器的开关命令（辅助M指令和刀具选择T指令），例如主轴起动或停止、刀具选择和交换、切削液的开启或停止等。 编程时，一般不考虑刀具实际几何数据而直接以工件轮廓尺寸编程，数控系统根据工件几何数据和加工前输入的实际刀具参数，进行刀具长度补偿和刀具半径补偿计算。为了方便编程，数控系统中存在着多种坐标系，故数控系统还要进行相应的坐标变换计算。 4.插补计算 数控系统完成加工控制信息预处理后，开始逐步运行数控加工程序。系统中的插补器根据程序中给出的几何数据和工艺数据进行插补计算，逐点计算并确定各曲线段起、终点之间 一系列中间点的坐标及坐标轴运动的方向、大小和速度，分别向各坐标轴发出运动序列指令。 5.位置控制 进给伺服单元将插补计算结果作为位置调节器的指令值，机床上位置检测元件测得的位 移作为实际位置值。位置调节器将两者进行比较、调节，输出误差补偿后的位置和速度控制信号，控制各坐标轴精确运动。各坐标轴的合成运动产生了数控加工程序所要求的零件外形轮廓和尺寸。 6?程序管理 数控系统在进行一个程序段的插补计算和位置控制的同时，又对下一程序段作译码和预 处理，为逐段运行数控加工程序做准备。这样的过程一直持续到整个零件加工程序执行完毕。 数控系统根据程序发出的开关指令由PLC进行处理。在系统程序的控制下，在各加工 程序段捕补处理开始前或完成后，开关指令和由机床反馈的信号一起被处理并转换为机床开关设备的控制指令，实现程序段所规定的T功能、M功能和s功能。