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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A21

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B25

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