上篇 宏程序基础 2
第1章 宏程序概论 2
1.1 认识宏程序 2
1.2 宏程序的基本特征 2
1.3 宏程序的优点 3
1.4 编制宏程序的基础要求 4
第2章 编程指令 6
2.1 插补功能 6
2.1.1 定位（G00） 6
2.1.2 单向定位（G60） 6
2.1.3 直线插补（G01） 7
2.1.4 圆弧插补（G02,G03） 7
2.1.5 螺旋线插补（G02,G03） 7
2.2 进给功能 8
2.2.1 快速移动 8
2.2.2 切削移动 8
2.2.3 停刀（G04） 8
2.3 参考点 9
2.3.1 自动返回参考点（G28） 9
2.3.2 从参考点自动返回（G29） 9
2.4 坐标系 10
2.4.1 机床坐标系（G53） 10
2.4.2 工件坐标系（G92,G54～G59） 10
2.4.3 局部坐标系（G52） 11
2.4.4 坐标平面选择（G17,G18,G19） 11
2.5 坐标尺寸功能指令 12
2.5.1 绝对值编程（G90）与增量值编程（G91） 12
2.5.2 极坐标指令（G15,G16） 12
2.5.3 英制／公制转换（G20,G21） 13
2.6 主轴速度功能（S功能） 13
2.7 刀具功能（T功能） 14
2.8 辅助功能（M功能） 14
2.9 简化编程指令 15
2.9.1 固定循环概述 15
2.9.2 取消固定循环（G80） 16
2.9.3 钻孔加工循环（G81,G82,G73,G83） 16
2.9.4 功螺纹循环（G74,G84） 16
2.9.5 镗孔循环（G85,G89,G86,G88,G76,G87） 17
2.9.6 任意角度倒角／拐角圆弧 19
2.10 刀具补偿功能 20
2.10.1 刀具长度偏置（G43,G44,G49） 20
2.10.2 刀具半径补偿（G40,G41,G42） 21
2.10.3 用程序输入刀具补偿值（G10） 21
2.10.4 比例缩放（G50,G51） 21
2.10.5 坐标系旋转功能（G68,G69） 22
第3章 宏程序理论基础 23
3.1 变量 23
3.1.1 变量的表示 23
3.1.2 变量的类型 23
3.1.3 变量的范围 23
3.1.4 小数点的省略 24
3.1.5 变量的引用 24
3.1.6 未定义的变量 24
3.1.7 限制 25
3.2 系统变量 25
3.2.1 接口信号 25
3.2.2 刀具补偿值 25
3.2.3 宏程序报警 25
3.2.4 停止和信息显示 26
3.2.5 时间信息 26
3.2.6 模态信息 26
3.2.7 当前位置 27
3.2.8 工件坐标系补偿值 27
3.3 算术和逻辑运算 28
3.4 转移和循环 30
3.4.1 无条件转移（GOTO语句） 30
3.4.2 条件转移（IF语句） 31
3.4.3 循环（WHILE语句） 31
3.4.4 嵌套 31
3.5 宏程序调用 32
3.6 宏程序的运用限制 32
第4章 宏程序数学基础 34
4.1 数列 34
4.2 三角变换 34
4.3 三角函数 35
4.4 平面解析几何 36
4.4.1 点 36
4.4.2 直线与圆 37
4.4.3 曲率与曲率半径 37
4.4.4 椭圆 38
4.4.5 双曲线 39
4.4.6 抛物线 40
4.4.7 摆线 40
4.4.8 渐开线 41
4.4.9 螺线 42
4.5 空间解析几何 42
4.5.1 曲面及方程 42
4.5.2 柱面及旋转曲面 43
4.5.3 二次曲面 43
4.6 几何要素分析 45
4.6.1 直线－直线要素分析 45
4.6.2 直线－圆弧要素分析 46
4.6.3 圆弧－圆弧要素分析 47
下篇 数控宏程序思路剖析 52
第5章 孔类宏程序思路剖析 52
5.1 孔类宏程序思路核心 52
5.2 直线孔组宏程序分析 52
5.2.1 单直线孔组分析 52
5.2.2 框形点阵孔组分析 55
5.2.3 矩形矩阵孔组分析 59
5.2.4 菱形矩阵孔组分析 62
5.2.5 交错网孔孔组分析 64
5.2.6 正多边形孔组分析 65
5.3 放射状孔组宏程序分析 68
5.3.1 沿圆周均布孔组分析 68
5.3.2 沿圆周放射孔组分析 69
5.3.3 沿圆周交错放射孔组分析 70
5.3.4 沿矩形分布多组孔群分析 72
5.3.5 沿圆周平移分布多组孔群分析 73
5.3.6 沿圆周旋转分布多组孔群分析 75
5.4 孔的螺旋式铣削 76
5.5 钻孔深度可变的宏程序分析 78
5.6 孔类宏程序的综合运用 81
第6章 轮廓类宏程序思路剖析 90
6.1 轮廓类宏程序编写的思路核心 90
6.2 利用数学表达式编制图形 91
6.2.1 椭圆曲线图形 91
6.2.2 弦曲线图形 94
6.2.3 余弦曲线图形 96
6.2.4 正切曲线图形 98
6.2.5 双曲线曲线图形 100
6.2.6 抛物线曲线图形 102
6.2.7 阿基米德螺线图形 104
6.2.8 空间曲线探索 105
6.3 利用求解数学方程组编制图形 107
6.3.1 缺口圆台之解数学方程式 107
6.3.2 扇形圆环之解数学方程式 109
6.3.3 两直线倒斜角 111
6.4 利用平面几何三角函数求解 113
6.4.1 圆的另类编程法 113
6.4.2 缺口圆台之三角变换 114
6.4.3 扇形圆环之三角变换 115
6.4.4 加工正五边形倒角外轮廓 116
6.4.5 加工正五边形倒角外轮廓 117
6.4.6 加工正六边形外轮廓 119
6.4.7 加工正六边形倒角外轮廓 120
第7章 倒圆角类宏程序思路剖析 122
7.1 倒圆角类宏程序编写的思路核心 122
7.2 直线型倒圆角 124
7.2.1 凸圆弧直线（单向）加工（平底立铣刀） 124
7.2.2 凸圆弧直线（单向）加工（球头铣刀） 125
7.2.3 凸圆弧直线（双向）加工（平底立铣刀） 126
7.2.4 凸圆弧直线（双向）加工（球头铣刀） 126
7.2.5 凹圆弧直线（单向）加工（平底立铣刀） 127
7.2.6 凹圆弧直线（单向）加工（球头铣刀） 128
7.2.7 凹圆弧直线（双向）加工（平底立铣刀） 129
7.2.8 凹圆弧直线（双向）加工（球头铣刀） 129
7.3 规则旋转面倒圆角 130
7.3.1 圆柱体（外侧）倒凸圆角加工（平底立铣刀） 130
7.3.2 圆柱体（外侧）倒凸圆角加工（球头铣刀） 131
7.3.3 圆柱体（外侧）倒凹圆角加工（平底立铣刀） 132
7.3.4 圆柱体（外侧）倒凹圆角加工（球头铣刀） 133
7.3.5 圆柱体（内侧）倒凸圆角加工（平底立铣刀） 133
7.3.6 圆柱体（内侧）倒凸圆角加工（球头铣刀） 134
7.3.7 圆柱体（内侧）倒凹圆角加工（平底立铣刀） 135
7.3.8 圆柱体（内侧）倒凹圆角加工（球头铣刀） 136
7.4 标准矩形框倒圆角 137
7.4.1 标准矩形框外侧倒圆角加工（平底立铣刀） 137
7.4.2 标准矩形框外侧倒圆角加工（球头铣刀） 138
7.5 含过渡圆矩形框倒圆角 139
7.5.1 含过渡圆矩形框（外侧）倒圆角加工（平底立铣刀） 139
7.5.2 含过渡圆矩形框（外侧）倒圆角加工（球头铣刀） 140
7.5.3 含过渡圆矩形框（内侧）倒圆角加工（平底立铣刀） 141
7.5.4 含过渡圆矩形框（内侧）倒圆角加工（球头铣刀） 142
7.6 标准正五边形倒圆角 142
7.6.1 标准正五边形外侧倒圆角加工（平底立铣刀） 142
7.6.2 标准正五边形外侧倒圆角加工（球头铣刀） 144
7.7 含过渡圆弧正五边形倒圆角 145
7.7.1 含过渡圆弧正五边形（外侧）倒圆角加工（平底立铣刀） 145
7.7.2 含过渡圆弧正五边形（外侧）倒圆角加工（球头铣刀） 146
7.7.3 含过渡圆弧正五边形（内侧）倒圆角加工（平底立铣刀） 147
7.7.4 含过渡圆弧正五边形（内侧）倒圆角加工（球头铣刀） 148
第8章 倒斜角类宏程序思路剖析 150
8.1 倒斜角类宏程序编写的思路核心 150
8.2 直线型倒斜角 152
8.2.1 直线斜角（单向）加工（平底立铣刀） 152
8.2.2 直线斜角（单向）加工（球头铣刀） 153
8.2.3 直线斜角（双向）加工（平底立铣刀） 154
8.2.4 直线斜角（双向）加工（球头铣刀） 154
8.3 规则旋转面倒斜角 155
8.3.1 圆柱体（外侧）倒斜角加工（平底立铣刀） 155
8.3.2 圆柱体（外侧）倒斜角加工（球头铣刀） 156
8.3.3 圆柱体（内侧）倒斜角加工（平底立铣刀） 157
8.3.4 圆柱体（内侧）倒斜角加工（球头铣刀） 158
8.4 标准矩形框倒斜角 159
8.4.1 标准矩形框外侧倒斜角加工（平底立铣刀） 159
8.4.2 标准矩形框外侧倒斜角加工（球头铣刀） 160
8.5 含过渡圆弧矩形框倒斜角 161
8.5.1 含过渡圆弧矩形框（外侧）倒斜角加工（平底立铣刀） 161
8.5.2 含过渡圆弧矩形框（外侧）倒斜角加工（球头铣刀） 162
8.5.3 含过渡圆弧矩形框（内侧）倒斜角加工（平底立铣刀） 163
8.5.4 含过渡圆弧矩形框（内侧）倒斜角加工（球头铣刀） 164
8.6 标准正五边形倒斜角 165
8.6.1 标准正五边形外侧倒斜角加工（平底立铣刀） 165
8.6.2 标准正五边形外侧倒斜角加工（球头铣刀） 166
8.7 含过渡圆弧正五边形倒斜角 167
8.7.1 含过渡圆弧正五边形（外侧）倒斜角加工（平底立铣刀） 167
8.7.2 含过渡圆弧正五边形（外侧）倒斜角加工（球头铣刀） 168
8.7.3 含过渡圆弧正五边形（内侧）倒斜角加工（平底立铣刀） 169
8.7.4 含过渡圆弧正五边形（内侧）倒斜角加工（球头铣刀） 170
第9章 圆类宏程序思路剖析 172
9.1 圆类宏程序编写的思路核心 172
9.2 圆柱式凹半圆加工 173
9.3 圆柱式凸半圆加工 176
9.4 凸半圆球的精加工 179
9.4.1 勾股定理的运用 179
9.4.2 三角函数的运用 180
9.4.3 三维螺旋线式加工 181
9.5 凹半圆球的精加工 182
9.5.1 放射状加工 182
9.5.2 三维螺旋线式加工 183
第10章 椭圆类宏程序思路剖析 185
10.1 椭圆类宏程序编写的思路核心 185
10.2 椭圆倒斜角加工 186
10.2.1 椭圆外侧倒斜角（平底刀） 186
10.2.2 椭圆外侧倒斜角（球头铣刀） 188
10.2.3 椭圆内侧倒斜角（平底刀） 189
10.2.4 椭圆内侧倒斜角（球头铣刀） 190
10.3 椭圆倒圆角加工 191
10.3.1 椭圆外侧倒圆角（平底刀） 191
10.3.2 椭圆外侧倒圆角（球头铣刀） 193
10.3.3 椭圆内侧倒圆角（平底刀） 194
10.3.4 椭圆内侧倒圆角（球头铣刀） 195
10.4 凸椭圆柱体加工 196
10.4.1 直线拟合单向走刀加工（平底刀） 197
10.4.2 单刀推进双向走刀加工（平底刀） 198
10.5 凹椭圆柱体加工 199
10.5.1 直线拟合双向走刀加工（球头铣刀） 199
10.5.2 单刀推进双向走刀加工（球头铣刀） 201
10.6 凸椭圆球面加工（球头铣刀） 201
10.6.1 等高度增量变化凸椭圆球加工 202
10.6.2 等角度增量变化凸椭圆球加工 203
10.7 凹椭圆球面加工（球头铣刀） 205
10.7.1 等高度增量变化凹椭圆球加工 205
10.7.2 等角度增量变化凹椭圆球加工 206
第11章 直线与圆弧类宏程序思路剖析 208
11.1 直线与圆弧类宏程序编写的思路核心 208
11.2 斜面与底平面倒R角加工 208
11.3 斜面与上下过渡平面倒R角加工 211
11.4 凸圆球与平面过渡倒角加工 212
11.5 凹圆球与平面过渡倒角加工 214
11.6 凸圆柱面与平面过渡倒角加工 215
11.7 凹圆柱面与平面过渡倒角加工 216
第12章 宏程序在粗加工中的运用 218
12.1 宏程序在粗加工中编程的思路核心 218
12.2 矩形开放平面加工 219
12.3 矩形方槽粗加工 220
12.4 矩形方槽倒过渡圆角粗加工 222
12.5 圆形槽加工 224
12.6 凸圆球粗加工 225
12.7 凹圆球粗加工 227
12.8 椭圆槽加工 228
12.9 凸椭圆球粗加工 229
12.10 凹椭圆球粗加工 231
12.11 多边形粗加工 233
12.12 大斜面粗加工 234
第13章 宏程序的特殊运用 236
13.1 防止镗孔时振动 236
13.2 毛坯的角度旋转 237
13.3 机床的刀具转换 238
13.4 换刀不撞刀 238
13.5 G10运用 239
第14章 曲面编程的核心思路与运用 241
14.1 曲面宏程序编写的思路核心 241
14.2 直纹曲面编程 241
14.2.1 双圆弧直纹曲面编程 241
14.2.2 直线圆弧直纹曲面编程 244
14.3 扫描曲面编程 245
14.3.1 引导线单要素扫描曲面编程 245
14.3.2 引导线多要素扫描曲面编程 247
14.4 旋转曲面精加工编程 249
14.5 空间圆弧倒角曲面编程运用 251