第1章 宏程序应用概述 1
1.1 宏程序与普通程序的对比 1
1.2 数控编程技术的应用现状 1
1.3 宏程序编程的技术特点 2
1.4 宏程序与CAD/CAM软件生成程序的加工性能对比 3
第2章 宏程序基础理论（FANUC 0i系统） 6
2.1 FANUC 0i系统的用户宏程序 6
2.2 变量 6
2.2.1 变量的表示 6
2.2.2 变量的类型 6
2.2.3 变量值的范围 6
2.2.4 小数点的省略 7
2.2.5 变量的引用 7
2.3 系统变量 7
2.3.1 接口（输入／输出）信号 8
2.3.2 刀具补偿值 8
2.3.3 模态信息 9
2.3.4 当前位置信息 10
2.3.5 工件坐标系补偿值（工件零点偏移值） 11
2.4 算术和逻辑运算 12
2.5 赋值与变量 16
2.6 转移和循环 17
2.6.1 无条件转移（GOTO语句） 17
2.6.2 条件转移（IF语句） 17
2.6.3 循环（WHILE语句） 18
第3章 用户宏程序功能A 21
3.1 用户宏指令（用户宏程序调用指令） 21
3.1.1 宏程序模态调用与取消（G66、G67） 21
3.1.2 子程序调用（M98） 21
3.1.3 用M代码调用子程序 21
3.1.4 用T代码调用子程序 22
3.2 用户宏程序本体 22
3.2.1 用户宏程序本体的结构 22
3.2.2 变量的表示和引用 23
3.2.3 变量的种类 23
3.2.4 宏程序的运算和控制指令 23
第4章 用户宏程序功能B 25
4.1 用户宏指令（用户宏程序调用指令） 25
4.1.1 宏程序非模态调用（G65） 25
4.1.2 宏程序模态调用与取消（G66、G67） 28
4.1.3 用G代码调用宏程序（G<g>） 29
4.1.4 用M代码调用宏程序（M<m>） 30
4.1.5 用M代码调用子程序 31
4.1.6 用T代码调用子程序 32
4.2 宏程序语句和NC语句 32
4.2.1 宏程序语句和NC语句的定义 32
4.2.2 宏程序语句和NC语句的异同 32
4.2.3 宏程序语句的处理 33
4.3 用户宏程序的使用限制 33
第5章 宏程序应用实例1——孔系加工 35
5.1 概述 35
5.2 圆柱孔及螺纹孔的铣削加工实例 35
5.2.1 圆孔轮廓加工（螺旋铣削） 35
5.2.2 多个圆孔（或台阶圆孔）轮廓加工（螺旋铣削） 38
5.3 孔群的固定循环加工实例 39
5.3.1 沿圆周均布的孔群加工 39
5.3.2 沿直线均布的多组孔群加工 43
5.3.3 沿圆周均布的多组孔群加工 45
5.3.4 沿圆周（旋转）均布的多组孔群加工 47
5.3.5 平行阵列的孔群加工 48
5.4 钻深可变式深孔钻加工实例 51
5.5 运用四轴在圆柱面上钻蜂窝状孔群加工实例 54
第6章 宏程序应用实例2——口袋及轮廓加工 59
6.1 矩形类口袋加工实例 59
6.1.1 矩形开放区域平面加工 59
6.1.2 封闭矩形口袋加工（即矩形内腔加工） 61
6.1.3 四角圆角过渡矩形内腔加工 63
6.2 圆孔类口袋加工实例 65
6.2.1 圆孔内腔加工（中心垂直下刀） 65
6.2.2 台阶圆孔内腔加工（中心垂直下刀） 66
6.2.3 圆孔内腔加工（螺旋铣削） 68
6.3 其他规则形状类口袋加工实例 69
6.3.1 正多边形内腔加工（中心垂直下刀） 69
6.3.2 椭圆内腔加工（中心垂直下刀） 70
6.4 规则形状轮廓加工实例 72
6.4.1 标准矩形外轮廓加工 73
6.4.2 四角圆角过渡矩形外轮廓加工 74
6.4.3 标准正多边形外轮廓加工 75
6.4.4 顶点圆角过渡正五边形外轮廓加工 77
6.4.5 顶点圆角过渡正六边形外轮廓加工 78
6.4.6 顶点圆角过渡正八边形外轮廓加工 80
6.4.7 椭圆轨迹加工 81
6.4.8 椭圆内轮廓加工 84
6.4.9 椭圆外轮廓加工 87
6.5 其他规则形状轮廓加工实例 89
6.5.1 圆弧凹槽加工 90
6.5.2 圆弧凸台加工 91
6.5.3 放射状凹槽加工 92
6.5.4 放射状凸台加工 94
第7章 宏程序应用实例3——各类圆柱面加工（球头铣刀） 96
7.1 轴线垂直于坐标平面的外圆柱面加工 96
7.1.1 G17/G18/G19与G02/G03圆弧插补的定义 96
7.1.2 ZX坐标平面内的G02/G03圆弧插补式加工 97
7.1.3 YZ坐标平面内的G02/G03圆弧插补式加工 98
7.2 轴线不垂直于坐标平面的外圆柱面加工 100
7.2.1 对进给方式选择的说明 100
7.2.2 圆柱面右侧Y＋→Y0单向推进加工 101
7.2.3 圆柱面左侧Y0→Y＋单向推进加工 102
7.3 轴线垂直于坐标平面的内圆柱面加工 104
7.3.1 ZX坐标平面内的G02/G03圆弧插补式加工 104
7.3.2 YZ坐标平面内的G02/G03圆弧插补式加工 105
7.4 轴线不垂直于坐标平面的内圆柱面加工 107
7.4.1 圆柱面右侧Y0→Y＋单向推进加工 107
7.4.2 圆柱面左侧Y＋→Y0单向推进加工 109
第8章 宏程序应用实例4——各类斜面加工 111
8.1 简单斜面加工（平底立铣刀） 112
8.1.1 标准矩形周边外斜面加工 112
8.1.2 前侧斜面X0→X－单向推进加工 113
8.1.3 后侧斜面X0→X＋单向推进加工 114
8.1.4 左侧斜面Y0→Y＋单向推进加工 115
8.1.5 右侧斜面Y0→Y－单向推进加工 116
8.2 简单斜面加工（球头铣刀） 117
8.2.1 标准矩形周边外斜面加工 117
8.2.2 前侧斜面X0→X－单向推进加工 119
8.2.3 后侧斜面X0→X＋单向推进加工 120
8.2.4 左侧斜面Y0→Y＋单向推进加工 121
8.2.5 右侧斜面Y0→Y－单向推进加工 122
8.3 四角圆角过渡（上下等半径）矩形周边斜面加工 123
8.3.1 四角圆角过渡（上下等半径）矩形周边外斜面加工（平底立铣刀） 123
8.3.2 四角圆角过渡（上下等半径）矩形周边内斜面加工（平底立铣刀） 124
8.3.3 四角圆角过渡（上下等半径）矩形周边外斜面加工（球头铣刀） 126
8.3.4 四角圆角过渡（上下等半径）矩形周边内斜面加工（球头铣刀） 127
8.4 四角圆角过渡（上下变半径）矩形周边斜面加工 129
8.4.1 四角圆角过渡（上下变半径）矩形周边外斜面加工（平底立铣刀） 129
8.4.2 四角圆角过渡（上下变半径）矩形周边内斜面加工（平底立铣刀） 130
8.4.3 四角圆角过渡（上下变半径）矩形周边外斜面加工（球头铣刀） 132
8.4.4 四角圆角过渡（上下变半径）矩形周边内斜面加工（球头铣刀） 133
8.5 标准正多边形周边外斜面加工 134
8.5.1 标准正多边形周边外斜面加工（平底立铣刀） 135
8.5.2 标准正多边形周边外斜面加工（球头铣刀） 136
8.6 顶点圆角过渡（上下等半径）正多边形周边外斜面加工 138
8.6.1 顶点圆角过渡（上下等半径）正五边形周边外斜面加工（平底立铣刀） 138
8.6.2 顶点圆角过渡（上下等半径）正五边形周边外斜面加工（球头铣刀） 139
8.6.3 顶点圆角过渡（上下等半径）正六边形周边外斜面加工（平底立铣刀） 141
8.6.4 顶点圆角过渡（上下等半径）正六边形周边外斜面加工（球头铣刀） 142
8.7 顶点圆角过渡（上下等半径）正多边形周边内斜面加工 144
8.7.1 顶点圆角过渡（上下等半径）正五边形周边内斜面加工（平底立铣刀） 144
8.7.2 顶点圆角过渡（上下等半径）正五边形周边内斜面加工（球头铣刀） 145
8.7.3 顶点圆角过渡（上下等半径）正六边形周边内斜面加工（平底立铣刀） 146
8.7.4 顶点圆角过渡（上下等半径）正六边形周边内斜面加工（球头铣刀） 147
8.8 顶点圆角过渡（上下变半径）正多边形周边外斜面加工 149
8.8.1 顶点圆角过渡（上下变半径）正五边形周边外斜面加工（平底立铣刀） 149
8.8.2 顶点圆角过渡（上下变半径）正五边形周边外斜面加工（球头铣刀） 149
8.8.3 顶点圆角过渡（上下变半径）正六边形周边外斜面加工（平底立铣刀） 150
8.8.4 顶点圆角过渡（上下变半径）正六边形周边外斜面加工（球头铣刀） 150
8.9 顶点圆角过渡（上下变半径）正多边形周边内斜面加工 150
8.9.1 顶点圆角过渡（上下变半径）正五边形周边内斜面加工（平底立铣刀） 150
8.9.2 顶点圆角过渡（上下变半径）正五边形周边内斜面加工（球头铣刀） 151
8.9.3 顶点圆角过渡（上下变半径）正六边形周边内斜面加工（平底立铣刀） 151
8.9.4 顶点圆角过渡（上下变半径）正六边形周边内斜面加工（球头铣刀） 152
第9章 宏程序应用实例5——内／外球面及倒R面加工 153
9.1 外球面加工 153
9.1.1 自上而下等高体积粗加工（平底立铣刀） 153
9.1.2 自下而上等角度水平圆弧环绕球面精加工（球头铣刀） 155
9.2 内球面加工 157
9.2.1 自上而下等高体积粗加工（平底立铣刀） 157
9.2.2 自上而下等角度水平圆弧环绕曲面精加工（球头铣刀） 158
9.3 标准矩形周边外凸倒R面加工 160
9.3.1 标准矩形周边外凸倒R面加工（平底立铣刀） 160
9.3.2 标准矩形周边外凸倒R面加工（球头铣刀） 161
9.4 四角圆角过渡矩形周边倒R面加工 163
9.4.1 四角圆角过渡矩形周边外凸倒R面加工（平底立铣刀） 163
9.4.2 四角圆角过渡矩形周边外凸倒R面加工（球头铣刀） 164
9.4.3 四角圆角过渡矩形周边内凸倒R面加工（平底立铣刀） 165
9.4.4 四角圆角过渡矩形周边内凸倒R面加工（球头铣刀） 167
9.5 标准正多边形周边外凸倒R面加工 168
9.5.1 标准正多边形周边外凸倒R面加工（平底立铣刀） 168
9.5.2 标准正多边形周边外凸倒R面加工（球头铣刀） 170
9.6 顶点圆角过渡正多边形周边外凸倒R面加工 171
9.6.1 顶点圆角过渡正五边形周边外凸倒R面加工（平底立铣刀） 171
9.6.2 顶点圆角过渡正五边形周边外凸倒R面加工（球头铣刀） 173
9.6.3 顶点圆角过渡正六边形周边外凸倒R面加工（平底立铣刀） 174
9.6.4 顶点圆角过渡正六边形周边外凸倒R面加工（球头铣刀） 176
9.7 顶点圆角过渡正多边形周边内凸倒R面加工 177
9.7.1 顶点圆角过渡正五边形周边内凸倒R面加工（平底立铣刀） 177
9.7.2 顶点圆角过渡正五边形周边内凸倒R面加工（球头铣刀） 178
9.7.3 顶点圆角过渡正六边形周边内凸倒R面加工（平底立铣刀） 180
9.7.4 顶点圆角过渡正六边形周边内凸倒R面加工（球头铣刀） 181
第10章 宏程序应用实例6——圆柱内螺纹铣削加工 183
10.1 螺纹铣削加工概述 183
10.2 螺纹铣削刀具 183
10.3 内螺纹铣削加工的工艺分析 186
10.4 使用多齿螺纹铣刀的内螺纹铣削加工 187
10.4.1 单向（多齿）螺纹铣刀的内螺纹铣削加工 187
10.4.2 双向（多齿）螺纹铣刀的内螺纹铣削加工 191
10.5 使用单齿螺纹铣刀的内螺纹铣削加工 192
10.5.1 单向（单齿）螺纹铣刀的内螺纹铣削加工 192
10.5.2 双向（单齿）螺纹铣刀的内螺纹铣削加工 195
第11章 宏程序应用实例7——圆柱外螺纹铣削加工 197
11.1 外螺纹铣削加工的工艺分析 197
11.2 使用多齿螺纹铣刀的外螺纹铣削加工 198
11.2.1 单向（多齿）螺纹铣刀的外螺纹铣削加工 198
11.2.2 双向（多齿）螺纹铣刀的外螺纹铣削加工 200
11.3 使用单齿螺纹铣刀的外螺纹铣削加工 201
11.3.1 单向（单齿）螺纹铣刀的外螺纹铣削加工 201
11.3.2 双向（单齿）螺纹铣刀的外螺纹铣削加工 203
第12 章宏程序应用实例8——规则旋转面加工 205
12.1 内外圆锥面等高加工 205
12.1.1 外圆锥面（圆台）自上而下等高加工（圆鼻刀） 205
12.1.2 内圆锥面（锥孔）自上而下等高加工（圆鼻刀） 206
12.1.3 外圆锥面（圆台）等高加工（平底立铣刀） 207
12.1.4 内圆锥面（锥孔）等高加工（平底立铣刀） 209
12.2 圆柱顶部倒R面加工 210
12.2.1 圆柱顶部倒R面等角度加工（平底立铣刀） 210
12.2.2 圆柱顶部倒R面等角度加工（球头铣刀） 211
12.3 圆孔倒R面加工 213
12.3.1 圆孔顶部倒R面等角度加工（平底立铣刀） 213
12.3.2 圆孔顶部倒R面等角度加工（球头铣刀） 214
12.3.3 圆孔底部倒R面等角度加工（球头铣刀） 215
12.4 球面与平面过渡的倒R面加工 216
12.4.1 凹球面与（上）平面过渡的倒R面加工（球头铣刀） 216
12.4.2 凸球面与（下）平面过渡的倒R面加工（球头铣刀） 217
第13章 宏程序应用实例9——椭圆轮廓周边斜面及倒R面加工 220
13.1 FANUC系统的G10指令（用程序输入刀具补偿值） 220
13.2 椭圆外轮廓周边斜面及倒R面加工 221
13.2.1 椭圆外轮廓周边斜面加工（平底立铣刀） 221
13.2.2 椭圆外轮廓周边倒R面加工（球头铣刀） 223
13.3 椭圆内轮廓周边斜面及倒R面加工 224
13.3.1 椭圆内轮廓周边斜面加工（平底立铣刀） 224
13.3.2 椭圆内轮廓周边倒R面加工（球头铣刀） 225
第14章 宏程序应用实例10——圆柱面与平面过渡的倒R面加工 227
14.1 坐标平面内的圆柱面与平面过渡的倒R面加工（球头铣刀） 227
14.1.1 ZX坐标平面内的凸圆柱面及其与平面过渡的倒R面加工 227
14.1.2 ZX坐标平面内的凹圆柱面与平面过渡的倒R面加工 228
14.1.3 YZ坐标平面内的凸圆柱面与平面过渡的倒R面加工 229
14.1.4 YZ坐标平面内的凹圆柱面与平面过渡的倒R面加工 231
14.2 轴线不垂直于坐标平面的圆柱面与平面过渡的倒R面加工（球头铣刀） 232
14.2.1 凸圆柱面与平面过渡的倒R面加工 232
14.2.2 凹圆柱面与平面过渡的倒R面加工 233
第15章 宏程序应用实例11——斜面与平面过渡的倒R面加工 236
15.1 坐标平面内的斜面与平面过渡的倒R面加工（球头铣刀） 236
15.1.1 ZX坐标平面内的斜面与底平面过渡的倒R面加工 236
15.1.2 YZ坐标平面内的斜面与底平面过渡的倒R面加工 237
15.1.3 ZX坐标平面内的斜面与上下平面过渡的倒R面加工 238
15.1.4 YZ坐标平面内的斜面与上下平面过渡的倒R面加工 239
15.2 不垂直于坐标平面的斜面与平面过渡的倒R面加工（球头铣刀） 240
15.2.1 斜面与底平面过渡的倒R面加工 240
15.2.2 斜面与上下平面过渡的倒R面加工 242
第16章 宏程序应用实例12——椭圆柱面加工 245
16.1 凹椭圆柱面加工（球头铣刀） 245
16.1.1 ZX坐标平面内的凹椭圆柱面加工 245
16.1.2 YZ坐标平面内的凹椭圆柱面加工 247
16.2 凸椭圆柱面加工（球头铣刀） 248
16.2.1 ZX坐标平面内的凸椭圆柱面加工 248
16.2.2 YZ坐标平面内的凸椭圆柱面加工 249
第17章 宏程序应用实例13——G10指令在宏程序中的其他应用 251
17.1 平面任意轮廓周边斜面加工（平底立铣刀） 251
17.2 平面任意轮廓周边顶部倒R面加工 252
17.2.1 平面任意轮廓周边顶部倒R面加工（平底立铣刀） 252
17.2.2 平面任意轮廓周边顶部倒R面加工（球头铣刀） 254
17.3 平面任意轮廓周边底部倒R面加工 255
17.3.1 平面任意轮廓周边底部倒R面加工（平底立铣刀） 255
17.3.2 平面任意轮廓周边底部倒R面加工（球头铣刀） 256
第18章 宏程序应用实例14——特殊加工实例 259
18.1 单刃螺纹铣刀铣削加工内锥螺纹 259
18.2 凸半球体曲面三维螺旋加工 261
18.3 凸椭球面加工 263
18.3.1 凸椭球面自上而下等高体积粗加工（平底立铣刀） 263
18.3.2 凸椭球面自下而上等角度放射状曲面精加工（球头铣刀） 265
18.4 凹椭球面加工 269
18.4.1 凹椭球面自上而下等高体积粗加工（平底立铣刀） 269
18.4.2 凹椭球面自上而下放射状曲面精加工（球头铣刀） 273
18.5 非圆曲线轮廓（凸轮）加工 276
第19章 宏程序应用实例15——宏程序应用的其他实例 278
19.1 平面上两椭圆正交所构成轮廓的加工 278
19.1.1 平面上两椭圆正交所构成外轮廓的加工 278
19.1.2 平面上两椭圆正交所构成内轮廓的加工 280
19.2 带岛屿曲面的加工 283
19.3 典型直纹曲面的加工 286
19.3.1 横置圆锥面的加工 286
19.3.2 圆变正多边形直纹面的加工 288
19.4 S形直纹曲面的加工 291
19.5 平行导动曲面的加工 294
第20章 宏程序应用的数学基础 298
20.1 解析几何基础 298
20.1.1 直线和圆 298
20.1.2 二次曲线（椭圆、双曲线、抛物线） 299
20.1.3 其他平面曲线（摆线、渐开线、螺线等） 301
20.1.4 （空间）二次曲面（椭球面、双曲抛物面等） 303
20.2 典型几何图形计算图解 304
20.2.1 正多边形及其简单衍生图形 304
20.2.2 正多边形圆弧连接类图形 306
20.2.3 直线与直线圆弧过渡类图形 311
20.2.4 圆弧与圆弧间以圆弧连接类图形 312
参考文献 315