本书采用讲解与练习相结合的案例教学方式，按照计算机高级语言的学习过程，系统地介绍宏程序的变量、函数、循环功能。所有的案例都以数控加工工艺为主线，强调用宏程序解决问题的具体工作过程。书中的案例都以解决某一类零件的编程效率为出发点，创新编程技能，拓展编程思维。部分案例辅以视频讲解，供读者参考。
本书可作为数控加工从业人员的宏程序自学手册，也可作为职业院校数控加工等专业机械加工课程的教材。

第1章 宏程序介绍 001
1.1 宏程序的定义 001
1.1.1 什么是宏程序 001
1.1.2 宏程序种类 001
1.1.3 宏程序能解决什么问题 002
1.2 变量 003
1.2.1 变量的定义 003
1.2.2 变量的赋值 003
1.2.3 变量的种类 006
1.2.4 系统变量 010
1.3 宏程序函数 012
1.3.1 算术函数 012
1.3.2 三角函数 013
1.3.3 四舍五入函数 015
1.3.4 辅助函数 017
1.3.5 比较函数 019
1.3.6 逻辑函数 019
1.4 宏程序的分支与循环 020
1.4.1 分支函数IF 020
1.4.2 WHILE循环 026
1.5 FANUC 0i 常用系统变量的介绍 042
1.5.1 用于数据设置的系统变量 042
1.5.2 用于模态数据的系统变量 049
1.5.3 用于PLC的系统变量 054
1.6 调用用户宏程序 055
1.6.1 普通子程序的调用 055
1.6.2 用户宏程序的调用 058
1.6.3 用户宏程序的模态调用 062
1.6.4 用户宏程序的保护与隐藏 065
1.7 宏程序的调试验证 067
1.7.1 在数控机床上调试验证宏程序 067
1.7.2 VERICUT软件模拟 067
1.7.3 Cimco Edit软件模拟 068
1.8 如何编写出好的宏程序 069

第2章 相似零件的加工案例 071
2.1 模具底板 071
2.2 冲模型芯 074
2.3 钻模板 076
2.4 马达垫片 078
2.5 样板加工 079
2.6 螺旋铣孔 080
2.7 螺纹的铣削 082

第3章 曲线曲面插补的加工案例 084
3.1 椭圆插补 084
3.2 抛物线插补 086
3.3 正弦曲线插补 088
3.4 混合曲线插补 089
3.5 铣削给定公式曲线 091
3.6 端面螺纹的铣孔 092
3.7 球面插补 093
3.8 正弦曲面插补 096
3.9 直纹面插补 098

第4章 设置机床加工参数 101
4.1 倒角 101
4.2 倒圆 105
4.3 综合练习 108
4.3.1 使用??10立铣刀粗铣R8弧面 108
4.3.2 使用??10立铣刀粗铣SR50球面 109
4.3.3 使用??10球刀精铣R8弧面 111
4.3.4 使用??10球刀粗铣SR50球面 112

第5章 定制固定循环 113
5.1 钻孔循环 113
5.1.1 钻孔循环案例一 114
5.1.2 钻孔循环案例二 115
5.2 深孔排屑循环 116
5.3 深孔断屑循环 116
5.3.1 深孔断屑循环案例一 117
5.3.2 深孔断屑循环案例二 118
5.4 精镗孔循环 119
5.5 反镗孔循环及案例 119
5.6 铣孔循环 121
5.7 螺旋铣孔用户宏程序 123
5.7.1 螺旋铣孔用户宏程序案例一 124
5.7.2 螺旋铣孔用户宏程序案例二 125
5.8 铣槽循环用户宏程序 126
5.8.1 铣槽循环用户宏程序案例一 127
5.8.2 铣槽循环用户宏程序案例二 128

第6章 定制G 代码 130
6.1 定制圆周均布加工代码G11 131
6.1.1 定制圆周均布加工案例一 132
6.1.2 定制圆周均布加工案例二 133
6.2 定制矩阵孔加工代码G12 135
6.2.1 编写用户宏程序 135
6.2.2 综合练习 136
6.3 定制矩阵加工G13 137
6.3.1 编写用户程序 137
6.3.2 定制矩阵加工G13案例一 139
6.3.3 定制矩阵加工G13案例二 140
6.4 定制刀具切削寿命统计代码 141
6.5 定制螺纹铣削G 代码 144
6.5.1 单牙螺纹铣刀铣内螺纹的普通宏程序 144
6.5.2 单牙螺纹铣刀铣内螺纹的用户宏程序 146
6.5.3 用户宏程序的改进1——加入保护功能 147
6.5.4 用户宏程序的改进2——增加内螺纹的全牙螺纹刀插补功能 149
6.5.5 用户宏程序的改进3——增加外螺纹的单牙螺纹刀插补功能 150
6.5.6 用户宏程序的改进4——增加外螺纹的全牙螺纹刀插补功能 152
6.5.7 定制螺纹铣削G代码综合练习 155
6.6 定制螺旋铣孔G 代码 157
6.6.1 公式法插补 157
6.6.2 圆弧拟合法插补 161

第7章 检测与测量 165
7.1 探头刀具的对刀与检测 165
7.1.1 工艺条件 165
7.1.2 对刀测量过程 166
7.1.3 探针对刀程序 167
7.1.4 探针测量程序1 168
7.1.5 探针测量程序2 169
7.2 机内自动对刀Z 轴仪 170
7.2.1 编写一个最简单的对刀宏程序 170
7.2.2 定制G110代码 171
7.2.3 自动对刀仪的校准 171
7.2.4 半自动对刀 172
7.2.5 全自动对刀 172

第8章 捷径应用 173
8.1 加工中心换刀程序 173
8.2 交换工作台程序 174

第9章 4 轴加工 177
9.1 阀芯加工 177
9.2 槽轮加工 180
9.3 偏心轴孔加工 186
9.4 箱体 189
9.5 圆柱类零件快速找中心 194

第10章 数控车削加工案例 198
10.1 椭圆加工案例一 198
10.2 椭圆加工案例二 200
10.3 抛物线加工案例一 202
10.4 抛物线加工案例二 203
10.5 梯形螺纹加工 204
10.6 圆柱面上的圆弧螺纹加工 206
10.7 椭圆面上的圆弧螺纹加工 208
10.8 圆弧面上的圆弧螺纹加工 210
10.9 异形螺纹加工 211
10.10 外圆封闭螺旋线 213
10.11 变螺距螺纹（等槽宽） 214

附录 FANUC 0i 系统常用代码 216
附录1 FANUC 0i 系统常用G 代码 216
附录2 FANUC 0i 系统常用M 代码 217
附录3 FANUC 0i 系统其他常用代码 217

参考文献 218

数控加工在制造业中占有重要地位，企业需要更多掌握数控加工技术的高技能人才。数控程序的编写已经成为高端数控技能人才必备的知识，宏编程更是提高编程技能与操作技能不可或缺的工具。
随着计算机技术的发展，CAD/CAM 编程已经成为当前主流的编程方式，但是它并不能替代宏编程。宏编程作为手工编程的扩展，可以提供更灵活的编程方式，它可以使我们的编程工作变得非常简单、高效。
其中，用户宏程序更是我们工艺能力、工作经验的体现，用户宏程序也是今后宏编程应用的主要方向，可以把我们成熟的技能、经验集成到一个小程序中，简化我们的编程、操作，提升工作效率。很多数控系统厂商，则把这些成熟的用户宏程序直接集成到了操作界面。
不 同的数控系统会提供不同的宏程序编写格式，甚至不同的系统型号也会有所差异，但是在编程思路与技巧上是一致的。本书采用市场占有率较高的FANUC 0i系统作为学习宏程序的工具。尽管学习宏程序会花费一些时间，但这是非常值得的。
本书第1章介绍了宏程序中的相关概念、定义等，系统介绍了变量、函数、循环功能，以及快速掌握宏程序的学习技巧。第2～10章均为结合具体的案例，讲解宏程序的应用、操作。第2章介绍了相似零件的阵列加工，包括矩形阵列、圆弧阵列，加工顺序等加工技巧。第3章介绍了公式曲线的加工思路，利用已知公式曲线，完成特定曲线、曲面加工的技巧。第4章介绍了如何通过系统变量读写工件坐标系、刀具长度补偿、刀具半径补偿等加工参数。第5章介绍了如何定制循环，把自己工作中常见的加工策略以子程序的形式固化成一个循环，用于快速完成某一类型零件的高效编程，此功能等同于数控系统内置的蓝图编程或参数编程。第6章则是在第5章的基础上，把循环功能的调用定义成一个G 代码或M 代码，简化宏程序循环的调用。第7章介绍了机内自动对刀、加工尺寸检测功能。第8章介绍了自动换刀、工作台交换等辅助功能。第9章介绍了宏程序在4轴立式、卧式加工中心上的应用。第10章介绍了宏程序在数控车削中的应用。
本书中的案例是笔者多年工作经验的积累，既可以作为数控编程人员的参考书，也可以作为宏编程的入门学习资料。书中案例大部分来自生产实际，是可供生产环境下使用的很好的企业培训教材。尽管书中的案例都经过多次调试，但在编写过程中难免出现纰漏，读者在实际加工前，一定要细心调试。部分案例配有视频演示和讲解，可扫描二维码观看。
我们使用宏程序的目的是把我们的工作变得轻松、高效和充满乐趣!

编著者