簡單來說，宏就是用公式來加工零件。比如說橢圓，如果沒有宏的話，我們要逐點(diǎn)算出曲線上的點(diǎn)，然后慢慢來用直線逼近，如果是個光潔度要求很高的工件的話，那么需要計算很多的點(diǎn)，可是應(yīng)用了宏后，我們把橢圓公式輸入到系統(tǒng)中然后我們給出Z坐標(biāo)并且每次加一個量，那么宏就會自動算出X坐標(biāo)并且進(jìn)行切削， 實際上宏在程序中主要起到的是運(yùn)算作用。
1
關(guān)于宏程序
什么是宏程序
在編程時，我們會把能完成某一功能的一系列指令像子程序那樣存入存儲器，用一個總指令來調(diào)用它們，使用時只需給出這個總指令就能執(zhí)行其功能所存入的這一系列指令稱作用戶宏程序本體，簡稱宏程序。
這個總指令稱作用戶宏程序調(diào)用指令。在編程時，編程員只要記住宏指令而不必記住宏程序。
什么場合會用到宏程序編程
1）手工編程加工公式曲線（計算簡單，輸入快捷）
2）有規(guī)律的切削路徑（作為一個切削模塊）
3）程序間的控制（程序的調(diào)度）
4）刀具的管理（刀具的磨損）
5）自動測量（機(jī)內(nèi)測頭）
宏程序與普通程序的區(qū)別
1）在宏程序本體中，能使用變量，可以給變量賦值，變量間可以運(yùn)算，程序可以跳轉(zhuǎn)。
2）普通程序中，只能指定常量，常量之間不能運(yùn)算，程序只能順序執(zhí)行，不能跳轉(zhuǎn)，因此功能是固定的，不能變化。
3）宏功能是用戶提高數(shù)控機(jī)床性能的一種特殊功能，在相類似工件的加工中巧用宏程序?qū)⑵鸬绞掳牍Ρ兜男Ч?/span>
2
宏程序的變量與格式
宏程序的特點(diǎn)
宏程序可使用變量，可用變量執(zhí)行相應(yīng)操作；實際變量值可由宏程序指令賦給變量。
變量的三種類型
數(shù)控系統(tǒng)變量表示形式為“#”后跟1～4位數(shù)字，變量種類有三種：
（1）局部變量：#1～#33是在宏程序中局部使用的變量，它用于自變量轉(zhuǎn)移。
（2）公用變量：用戶可以自由使用，它對于由主程序調(diào)用的各子程序及各宏程序來說是可以公用的。#100～#149在關(guān)掉電源后，變量值全部被清除，而#500～#509在關(guān)掉電源后，變量值則可以保存。
（3）系統(tǒng)變量：由后跟4位數(shù)字來定義，它能獲取包含在機(jī)床處理器或NC內(nèi)存中的只讀或讀/寫信息，包括與機(jī)床處理器有關(guān)的交換參數(shù)、機(jī)床狀態(tài)獲取參數(shù)、加工參數(shù)等系統(tǒng)信息。
宏程序的簡單調(diào)用格式
宏程序的簡單調(diào)用是指在主程序中，宏程序可以被單個程序段單次調(diào)用。
調(diào)用指令格式：
G65 P（宏程序號）L（重復(fù)次數(shù)）（變量分配）。
其中：G65―宏程序調(diào)用指令；
P（宏程序號）―被調(diào)用的宏程序代號；
L（重復(fù)次數(shù)）―宏程序重復(fù)運(yùn)行的次數(shù)，重復(fù)次數(shù)為1時，可省略不寫；
（變量分配）―為宏程序中使用的變量賦值。
宏程序與子程序相同的一點(diǎn)是，一個宏程序可被另一個宏程序調(diào)用，最多可調(diào)用4重。
宏程序的編寫格式
宏程序的編寫格式與子程序相同。其格式為：
0～（0001～8999為宏程序號）
N10 指令
N～ M99
上述宏程序內(nèi)容中，除通常使用的編程指令外，還可使用變量、算術(shù)運(yùn)算指令及其它控制指令。變量值在宏程序調(diào)用指令中賦給。
3
FANUC系統(tǒng)宏程序應(yīng)用
（1）宏程序切槽
1）WHILE語句
G00 X52 Z2;
#2=-14;
是刀具z向的起刀點(diǎn)（因為刀寬為4mm，所以起刀點(diǎn)定在Z-14的位置）
WHILE〔#2 GE -30〕DO2;
是z方向的約束條件，當(dāng)z等于-30時，z向就不再移動
G00 Z〔#2〕;
z方向的當(dāng)前位置
#2=#2-2;
z方向的移動步距，每次移動2mm
#1=52;
是x方向的起刀點(diǎn)
WHILE〔#1 GE 20〕DO1;
X方向的約束條件，當(dāng)直徑等于20時就不再切削
G01 X〔#1〕F0.2;
x方向的切深
G00 X〔#1+1〕;
x方向的相對退刀量
#1=#1-1;
x方向的步距（每次切1mm）
END1;
G00 X52;
END2;
完整程序：
O1234;
G40 G97 G99;
T0101;
S1000 M3;
G00 X52 Z2;
#2=-14;
WHILE〔#2GE-30〕DO2; END1;
G00 Z〔#2〕;
#2=#2-2;
#1=52
WHILE〔#1GE20〕DO1;
G01X〔#1〕F0.2;
G00X〔#1+1〕;
#1=#1-1;
G00 X52;
END2;
G00 X150 Z150;
M30;
2）IF語句
G00 X52 Z-2;
#1=-14;
是刀具的z向起刀點(diǎn)（刀寬為4mm）
N2 #1=#1-2;
是z方向的移動步距
#2=52;
為x方向的起刀點(diǎn)
N1#2=#2-1;
是x方向的步距（每次切深1mm）
G01 X〔#2〕F0.2;
X方向的當(dāng)前位置
G00 X〔#2+1〕;
X方向的相對退刀量
IF 〔#2 GE 21〕GOTO1;
x方向的約束條件（當(dāng)x的數(shù)值切到20時就進(jìn)行下面程序，不再返回）
G00 X52;
X退刀到52的位置
G00 Z〔#1〕;
Z方向的當(dāng)前位置
IF 〔#1 GE -30〕GOTO2;
Z方向的約束條件，當(dāng)z等于-30時，z向就不在移動
完整程序：
O1234;
G40G97G99;
T0101;
S1000M3;
G00 X52 Z-2;
#1=-14;
N2 #1=#1-2;
#2=52;
N1#2=#2-1;
G01 X〔#2〕F0.2;
G00 X〔#2+1〕;
IF〔#2GE21〕GOTO1;
G00X52;
G00Z〔#1〕;
IF〔#1GE-30〕GOTO2;
G00X200;
Z200;
M5;
M30;
（2）橢圓編程
1）橢圓WHILE語句的標(biāo)準(zhǔn)格式：
#1=a;
a :為刀具的起刀點(diǎn)在相對橢圓的軸線Z的正方向a mm處
WHILE〔#1 GE b〕DO1;
b: 為橢圓加工的終點(diǎn)在相對橢圓的軸線Z的負(fù)方向b mm處（如果加工的是一個完整的半橢圓，那a、b是數(shù)值相同符號不同的兩個數(shù)值）
#2= c＊SQRT〔1-#1＊#1/d＊d〕;
c: 橢圓的短半軸
d: 橢圓的長半軸（根據(jù)橢圓公式求#2，長半軸為d,短半軸為c,#2代表X的數(shù)值，#1為Z的數(shù)值，SQRT是開方的意思）
G01 X〔±2＊#2+e〕Z〔#1±f〕;
e: 橢圓的X向軸線相對工件坐標(biāo)系的偏移量（直徑值）
f: 橢圓的Z向軸線相對工件坐標(biāo)系的偏移量
#1=#1-1；步距（每次移動1mm）
END1;
注意事項：當(dāng)車削凹橢圓時X后括號中的“±”取“﹣”；當(dāng)車削凸橢圓時X后括號中的“±”取“+”。
當(dāng)橢圓的X軸線向正向偏移則Z后括號中的“±”取“+”；當(dāng)橢圓的X向軸線向負(fù)向偏移則Z后括號中的“±”取“﹣”
2）橢圓IF語句的標(biāo)準(zhǔn)格式
#1=a；
a: 為刀具的起刀點(diǎn)在相對橢圓的軸線Z的正方向a mm處
N1#2=b*SQRT〔1-#1*#1/c*c〕;
b:橢圓的短半軸c:橢圓的長半軸（根據(jù)橢圓公式X/c+ Y/b=1，SQRT是開方的意思)
G01X〔±2*#2+d〕Z〔#1±e〕F0.2; d:橢圓的X向軸線相對坐標(biāo)零點(diǎn)的偏移量（直徑值）e:橢圓的Z向軸線相對零面的偏移量
#1=#1-1;
步距（每次移動1mm）
IF〔#1 GE -f〕GOTO1
f:橢圓加工的終止
注意事項：當(dāng)車削凹橢圓時X后括號中的“±”取“﹣”；當(dāng)車削凸橢圓時X后括號中的“±”取“+”。當(dāng)橢圓的X軸線向正向偏移則Z后括號中的“±”取“+”；當(dāng)橢圓的X向軸線向負(fù)向偏移則Z后括號中的“±”取“﹣”。
WHILE語句
#1=20；
WHILE〔#1GE-20〕DO1;
#2=10*SQRT〔1-#1*#1/400〕;
G01X〔-2*#2+50〕Z〔#1-25〕;
#1=#1-1;
END1;
IF語句
#1=20；
N1#2=10*SQRT〔1-#1*#1/400〕;
G01X〔-2*#2+50〕Z〔#1-25〕F0.2;
#1=#1-1;
IF〔#1GE-20〕GOTO1;
完整程序
O1234;
G40G97G99;
T0101;
S1000 M3;
G00 X50 Z2;
G73 U5 R5;
G73 P10 Q20 U0.5 F0.2;
N10 G0 G42 Z-5;
#1=20；
WHILE〔#1GE-20〕DO1;
#2=10*SQRT〔1-#1*#1/400〕;
G01X〔-2*#2+50〕Z〔#1-25〕F0.2;
#1=#1-1;
END1;
G00 X50;
N20 G00 G40 Z2;
G70 P10 Q20;
G00 X200;
Z200;
M5;
M30;
IF語句完整格式省略，（IF語句也一樣，只要加上循環(huán)就可以），在FANUC-0i系統(tǒng)中宏程序只能加在G73中。
（3）拋物線的加工
1）拋物線WHILE語句的標(biāo)準(zhǔn)格式：
#1=a；
a: 為刀具的起刀點(diǎn)在拋物線軸線Z的方向a mm處
WHILE〔#1 GE -b〕DO1;
b: 為橢圓z向的加工長度
#2=SQRT〔-#1*5/3〕;
(根據(jù)拋物線公式Z=-3/5*X*X,求其中的X值，也就是#2，其中SQRT是開平方的意思）
G01 X〔±2*#2+c〕Z〔#1〕;
c: 為拋物線的X向軸線相對工件坐標(biāo)系的偏移量（直徑值），“±”
取“+”時為凸，取“-”時為凹
#1=#1-1; 步距（每次移動1mm）
END1;
2）拋物線IF語句的標(biāo)準(zhǔn)格式
#1=a；
a: 為刀具的起刀點(diǎn)在拋物線軸線Z的方向a mm處
N1 #2=SQRT〔-#1*5/3〕;
(根據(jù)拋物線公式Z=-3/5*X*X,求其中的X值，也就是#2，其中SQRT是開平方的意思）
G01 X〔±2*#2+b〕Z〔#1〕;
b:為拋物線的X向軸線相對坐標(biāo)零點(diǎn)的偏移量（直徑值），“±”取“+”時為凸，取“-”時為凹
#1=#1-1;
（Z方向的步距，每次移動1mm）
IF〔#1 GE -c〕GOTO1; c:為橢圓z向的加工長度
拋物線IF語句的另一種形式
#1=a；
N1 #2=SQRT〔（+）#1*5/3〕;
“+”號可省略
G01 X〔2*#2+b〕Z〔-#1〕;
#1=#1+1;
IF〔#1 LE c〕GOTO1;
假設(shè)拋物線是向Z的正方向，再用Z〔-#1〕;把拋物線對稱到負(fù)方向
WHILE語句
#1=0；
WHILE〔#1 GE -15〕DO1;
#2=SQRT〔-#1*5/3〕;
G01 X〔2*#2+30〕Z〔#1〕;
#1=#1-1;
END1;
IF語句
#1=0；
N1 #2=SQRT〔-#1*5/3〕;
G01X〔2*#2+30〕Z〔#1〕;
#1=#1-1;
IF〔#1 GE -15〕GOTO1;
完整程序
O1234;
G40 G97 G99;
T0101;
S1000 M3;
G00 X42 Z1;
G73 U5 R5;
G73 P10 Q20 U0.5 F0.2;
N10 G00 G42 Z0;
#1=0；
WHILE〔#1 GE -15〕DO1;
#2=SQRT〔-#1*5/3〕;
G01 X〔2*#2+30〕Z〔#1〕;
#1=#1-1;
END1;
G00 X42;
N20 G00 G40 Z2;
G70 P10 Q20;
G00 X200;
Z200;
M5;
M30;
（4）WHILE語句與IF語句的區(qū)別
1）兩種語句返的方向不同
WHILE語句向后返
例：WHILE〔#1 GE 20〕DO1;
G01 X〔#1〕F0.2;
假設(shè)機(jī)床執(zhí)行到此句時#1=20，它會繼續(xù)往下執(zhí)行，執(zhí)行到#1=#1-1后#1的值變?yōu)?9，不再滿足約束條件所以就不會返回去。（X方向切到20）
G00 X〔#1+1）;
#1=#1-1;
END1;
2）IF語句向前返
例：N1 #2=#2-1;
G01X〔#2〕F0.2;假設(shè)機(jī)床執(zhí)行到此句時#2=20，它會繼續(xù)往下執(zhí)行，執(zhí)行到IF〔#2 GE 20〕GOTO1;仍然滿足條件，它會繼續(xù)返回到N1 #2=#2-1;而現(xiàn)在的X值就會變?yōu)?9，不再滿足約束條件，而后再執(zhí)行一
G01X〔#2〕F0.2;最后就執(zhí)行下面的程序（X方向已經(jīng)切到19）
G00X〔#2+1）;
IF〔#2 GE 20〕GOTO1;
3)從上面的切槽程序可以看出，IF語句要比WHILE語句的字?jǐn)?shù)要少很多。
4)由于返回的方向不同，在加工中WHILE語句少讀一句，IF語句要多讀一句。
4
SIEMENS系統(tǒng)（車床)宏程序應(yīng)用
說明：宏程序是用變量編程，西門子系統(tǒng)的變量號用R表示。
例如用普通編程方法編寫的：G01X-10
用宏程序可表示為：
R1=-10
G01 X=R1
條件轉(zhuǎn)移：
IF GOTOB：向后跳轉(zhuǎn)
IF GOTOF：向前跳轉(zhuǎn)
用普通編程方法編寫的
GO1X100
用變量可表示為：
R1=0
AA：R1=R1+1
G01X=R1
IF R1<100 GOTOB AA
R1是自變量，初始值為0，R1=R1+1表示的是自變量的遞增數(shù)值為1，當(dāng)程序每次走過此行時，R1的值增加1，R1<100是條件式，IF R1<100 GOTOB AA此行的意思是如果自變量R1<100則程序向后跳轉(zhuǎn)到標(biāo)記處：AA
如果R1大于或等于100，則程序往下走。
宏程序在G90和G91模態(tài)下都可以使用，不過它們含義不同，例如;
R1=0,G90R1=R1+1,G1X=R1,此程序走完第二遍X的值是2.
R1=0，G91R1=R1+1，G1X=R1，此程序走完第二遍X的值是3. 解釋：程序走完第一遍R1的值是1，走第二遍的時候R1的值是2，但是在G91模態(tài)下它是在前面的基礎(chǔ)上走的。
（1）切槽
T1
TC
T1D1
G0G40X100Z100
M03S1000
G0X54Z2
快速到達(dá)起刀點(diǎn)
Z-10
R1=3
定義刀片寬度為3mm
R2=-10-R1-0.2
起刀點(diǎn) 為-10，對刀時以刀片左邊；
對刀，所以應(yīng)減去刀片的寬度,0.2為精加工余量
G1Z=R2F0.1
刀具到達(dá)Z軸起刀點(diǎn)
AA:R2=R2-2.5
R3=50
槽X軸起到點(diǎn)
BB：R3=R3-2
定義每刀切削深度為2 mm
G1X=R3
X=R3+1
每切深2mm單邊退0.5mm排屑
IF R3>30+0.4 GOTOB BB
定義槽深10mm，如果R3>30mm程序向后跳轉(zhuǎn)到標(biāo)記處BB，0.4為精加工余量
G0X50
刀具到達(dá)X軸起刀點(diǎn)
G1Z=R2
IF R2>-30+0.2 GOTOB AA
定義槽寬為20mm，0.2是精加工余量
G0X50
G01Z-13
精加工
X30
Z-16
G0X50
Z-30
G01X30
Z-16
G0X50
退刀
G0X100
Z100
M05
M30
（2）橢圓
1)基本格式
R1=0
定義變量R1初始值為0
AA:R2=b×SQRT(1-R1×R1/a×a)
根據(jù)橢圓方程所得，a是橢圓的長半軸，b是橢圓短半軸，SQRT是開平方符號。
G1X=±2×R2+X Z=R1-Z
設(shè)定橢圓的位置和形狀，+2為凸形，-2為凹形，X、Z分別是工件軸線和橢圓軸線的距離（直徑制）。
R1=R1-1
設(shè)定加工步距
IF R1>=n GOTOB AA
如過變量R1<n，則向后跳轉(zhuǎn)到標(biāo)記處AA，n為Z向終點(diǎn)坐標(biāo)。
2)編程舉例：
T1D1
G0G40X100Z100
M3S1000
G0X52Z2
Z-20
CYCLE95（ ）
G42S1500
OO:
R1=20
AA:R2=5×SQRT(1-R1×R1/400)
G1X=-2×R2+50 Z=R1-40
R1=R1-2
IF R1>=-20 GOTOB AA
PP:X42
G0G40X100Z100
M05
M09
M30
（3）拋物線
1)基本格式：
R1=0
設(shè)定變量R1的初始值為0
AA：R2=SQRT（-R1×n）
根據(jù)拋物線基本格式所得，式中SQRT為開平方符號，n是系數(shù)
G01X=2×R2+n
Z=R1
加工路徑，+2是凸形，n是X軸起點(diǎn)數(shù)值
R1=R1-1
變量增量值為1mm
IF R1>-30 GOTOB AA
如果變量R1>-30,程序向后跳轉(zhuǎn)到標(biāo)記處：AA
2)編程舉例:
T1
Tc
T1D1
G0G40X100Z100
M03S1000
G0X52Z2
CYCLE95（ ）
G0G42
OO：
R1=0
AA:R2=SQRT（-R1×5/3）
G01X=2×R2+30 Z=R1
R1=R1-2
IF R1>-60 GOTOB AA
PP：X52
G0X100Z100
M05
M30
