编制一个车削加工图2-7所示带有双曲线过渡类零件的通用程序，假设工件最终加工大外圆外径为ϕX2，小外圆外径为ϕX1，过渡双曲线方程为X2/a2-Z2/b2=1，双曲线实半轴长为a，虚半轴长为b。使用变量（或参数）编制此类零件的宏程序。
工艺分析：车削图2-7所示双曲线过渡的回转零件时，一般先把工件坐标原点偏置到双曲线对称中心上，然后采用直线逼近（也叫拟合）法，即在Z向分段，以0.2～0.5mm为一个步距，并把Z作为自变量，X作为Z的函数。为了适应不同的双曲线（即不同的实、虚轴）、不同的起始点和不同的步距，我们可以编制一个只用变量不用具体数据的宏程序，然后在主程序中呼出该宏程序的用户宏指令段为上述变量赋值。这样，对于不同的双曲线、不同的起始点和不同的步距，不必更改程序，而只要修改主程序中用户宏指令段内的赋值数据就可以了。
双曲线的一般方程：
在第一、四象限内可转换为
在第二、三象限内可转换为
用变量来表达上式为
#23=#1*SQRT[1+[#19*#19]/[#2*#2]]
或 #23=-#1*SQRT[1+[#19*#19]/[#2*#2]]
根据上述工艺分析，可画出图2-7宏程序的结构流程框图，如图2-8所示。
图2-7 双曲线过渡类零件示意图
a）零件图 b）效果图
图2-8 双曲线宏程序结构流程框图
1.FANUC0i数控系统车削双曲线类零件的用户宏程序
自变量含义：
#24=X0；X0—双曲线对称中心的工件坐标横向绝对坐标值
#26=Z0；Z0—双曲线对称中心的工件坐标纵向绝对坐标值
#1=a；a—双曲线实半轴长
#2=b；b—双曲线虚半轴长
#19=S；S—双曲线起点离开对称中心的Z向距离值
#20=T；T—双曲线终点离开对称中心的Z向距离值
#21=U；U—双曲线起点的X向半径坐标值（U=X1/2）
#6=K；K—Z向递变均值
#9=F；F—切削速度
主程序如下：
O××××；主程序名
N010 G18 G99 G97 G54 G40；工艺加工状态设置
︙
N050 T0202；调用精加工车削双曲线轮廓的刀具
N055 M03 S1000；切换精加工转速
N060 G65 P32 X__Z__A__B__S__T__U__K__F__；调用车削双曲线类零件的用户宏程序
︙
N085 M05；主轴停止
N090 M30；程序结束并返回程序开头
用户宏子程序：
O32；子程序名
N010 G52 X#24 Z#26；以双曲线对称中心设定局部工件坐标系
N015 G01 X#21 Z#19 F#9；沿着双曲线作直线插补
N020 #19=#19-#6；Z向步距均值叠减
N025 #21=#1*SQRT[1+[#19*#19]/[#2*#2]]；双曲线上任一点X坐标值计算
N030 IF[#19GE#20]GOTO15；如果#19大于或等于#20，则跳转到N015程序段
N035 G52 X0 Z0；取消局部工件坐标系偏置
N040 M99；子程序返回
2.SINUMERIK802D数控系统对车削双曲线类零件的用户R参数程序
R参数含义：
R24=X0；X0—双曲线对称中心的工件坐标横向绝对坐标值
R26=Z0；Z0—双曲线对称中心的工件坐标纵向绝对坐标值
R1=a；a—双曲线实半轴长
R2=b；b—双曲线虚半轴长
R19=S；S—双曲线起点离开对称中心的Z向距离值
R20=T；T—双曲线终点离开对称中心的Z向距离值
R21=U；U—双曲线起点的X向半径坐标值（U=X1/2）
R6=K；Z向递变均值
R9=F；F—切削速度
主程序如下：
××××××××；程序名
N010 G18 G95 G97 G54 G40；工艺加工状态设置
︙
N050 T02 D02；调用车削椭圆曲线轮廓的刀具
N055 M03 S1000；切换精加工转速
N060 R24=__ R26=__ R1=__ R2=__ R19=__ R20=__ R21=__ R6=__ R9=__；参数设置
N065 L32；调用车削双曲线类零件的用户R参数程序
︙
N085 M05；主轴停止
N090 M02；程序结束并返回程序开头
R参数子程序：
L32.SPF；R参数子程序名
N010 TRANS X=R24 Z=R26；以双曲线对称中心设定局部工件坐标系
N015 MARKE1：G01 X=R21 Z=R19 F=R9；沿着双曲线作直线插补
N020 R19=R19-R6；Z向步距均值叠减
N025 R21=R1*SQRT[1+[R19*R19]/[R2*R2]]；双曲线上任一点X坐标值计算
N030 IF R19＞=R20 GOTOB MARKE1；如果R19大于或等于R20，跳转到MARKE1程序段
N035 TRANS；取消局部工件坐标系偏置
N040 RET；子程序结果并返回主程序
3.HNC—21/22T华中世纪星数控系统车削双曲线类零件的用户宏程序
局部变量含义：
#23=X0；X0—双曲线对称中心的工件坐标横向绝对坐标值
#25=Z0；Z0—双曲线对称中心的工件坐标纵向绝对坐标值
#0=a；a—双曲线实半轴长
#1=b；b—双曲线虚半轴长
#18=S；S—双曲线起点离开对称中心的Z向距离值
#19=T；T—双曲线终点离开对称中心的Z向距离值
#20=U；U—双曲线起点的X向半径坐标值（U=X1/2）
#10=K；K—Z向递变均值
#5=F；F—切削速度
主程序：
O××××；文件名
%××××；程序号
N010 G18 G99 G97 G54 G40；工艺加工状态设置
︙
N050 T0202；调用精加工车削双曲线轮廓的刀具
N055 M03 S1000；切换精加工转速
N060 M98 P32 X__Z__A__B__S__T__U__K__F__；调用车削双曲线类零件的用户宏程序
︙
N085 M05；主轴停止
N090 M30；程序结束并返回程序开头
用户宏子程序：(www.xing528.com)
%32；宏子程序名
N010 G68 X[#23] Z[#25] P0；以双曲线对称中心设定为工件坐标系旋转中心
N015 WHILE#18GE#19；如果#18小于#19，则程序跳转到N030程序段
N020 G01 X[#20] Z[#18] F[#5]；沿着双曲线作直线插补
N020 #18=#18-#10；Z向步距均值叠减
N025 #20=#0*SQRT[1+[#18*#18]/[#1*#1]]；双曲线上任一点X坐标值计算
N030 ENDW；返回循环体
N035 G69；取消工件坐标系旋转
N040 M99；子程序返回
4.编程实例
在数控车床上加工如图2-9所示一双曲线过渡类零件，工件最终加工大外圆外径为ϕ36mm，小外圆外径为ϕ30mm，过渡双曲线方程为X2/102-Z2/132=1，双曲线实半轴长为10mm，虚半轴长为13mm。使用变量（或参数）编制此类零件的宏程序。
解：
（1）工艺设计 建立如图2-9所示编程坐标系，机床坐标系偏置值设置在G54寄存器中。先用数控系统的外圆粗加工复合循环进行粗车零件各级外圆，然后再粗加工过渡双曲线，最后对工件精加工。
图2-9 双曲线过渡类零件实例
a）双曲线过渡类零件编程实例尺寸图 b）效果图
（2）切削用量1号刀为外圆粗车刀，粗加工时主轴转速600r/min，进给速度0.35mm/r；2号刀为外圆精车刀，精加工时，主轴转速850r/min，进给速度0.2mm/r；车刀起始位置在工件坐标系右侧（50，100）处，精加工余量为0.5mm。
（3）加工参考程序
1）FANUC 0i数控系统
O××××；主程序名
N10 G54 G18 G21 G99；程序运行初始状态设置
N15 M03 S600 T0101；主轴正转600r/min，调用粗车刀
N20 G00 X50.0 Z100.0 M07；刀具起刀点，打开切削液
N25 M98 P1；调用轮廓粗加工固定循环子程序
N30 G00 X50.0 Z100.0；刀具退回到起刀点
N35 G65 P32 X0 Z30.456 U15.0 A10.0 B13.0 S14.543 T-14.543 K0.5 F0.35；调用车削双曲线类零件宏程序进行粗加工
N40 G00 X50.0 Z100.0；刀具退回到起刀点
N45 M03 S850 T0202；主轴正转850r/min，调用精车刀
N50 G00 X30.0 Z62.0；刀具快速移动到精加工准备点
N55 G01 Z45 F0.2；精车削ϕ30mm外圆
N60 G65 P32 X0 Z30.456 U15.0 A10.0 B13.0 S14.543 T-14.543 K0.2 F0.2；调用车削双曲线类零件宏程序进行精加工
N65 G01 X18.0 Z11.0；精车削斜面
N70 Z-1.0；精车削ϕ36mm外圆
N75 G00 X45 M09；刀具退离零件，切削液停止
N80 G00 X80 Z100 M05；刀具退到换刀点，主轴停止
N85 M30；程序结束并返回程序开头
子程序：
O1；轮廓粗加工循环子程序（略）
︙
M99；子程序结束并返回主程序
宏程序：
O32；车削双曲线类零件宏程序（见上）
︙
M99；子程序结束，并返回主程序
2）SINUMERIK 802D数控系统
××××××××；主程序名
N10 G54 G18 G71 G99；程序运行初始状态设置
N15 M03 S600 T01 D01；主轴正转600r/min，调用粗车刀
N20 G00 X50.0 Z100.0 M07；快速运行到刀具起刀点，打开切削液
N25 L1；调用轮廓粗加工固定循环子程序
N30 G00 X50.0 Z100.0；刀具退回到起刀点
N35 R24=0 R26=30.456 R21=15 R1=10 R2=13 R19=14.543 R20=-14.543 R6=0.5 R9=0.35；参数设置
N40 L32；调用双曲线加工宏程序粗加工
N45 G00 X50.0 Z100.0；刀具退回到起刀点
N50 M03 S850 T02 D02；主轴正转850r/min，调用精车刀
N55 G00 X30.0 Z62.0；刀具快速移动到精加工准备点
N60 G01 Z45.0 F0.2；精车削ϕ30mm外圆
N65 R6=0.2 R9=0.2；参数设置
N70 L31；调用双曲线加工宏程序精加工；
N75 G01 X18.0 Z11.0；精车削斜面
N80 G01 Z-1.0；精车削ϕ36mm外圆
N85 G00 X45 M09；刀具退离零件，切削液停止
N90 G00 X80 Z100 M05；刀具退到换刀点，主轴停止
N95 M02；程序结束并返回程序开头
子程序：
L1；轮廓粗加工固定循环子程序（略）
︙
RET；子程序结束并返回主程序
R参数程序：
L32；车削双曲线类零件R参数程序（见上）
︙
RET；子程序结束，并返回主程序
3）HNC—21/22T华中世纪星数控系统
O××××；文件名
%232；程序号
N10 G54 G18 G21 G99；程序运行初始状态设置
N15 M03 S600 T0101；主轴正转600r/min，调用粗车刀
N20 G00 X50.0 Z100.0 M07；快速运行到刀具起刀点，打开切削液
N25 M98 P1；调用轮廓粗加工固定循环子程序
N30 G00 X50.0 Z100.0；刀具退回到起刀点
N35 M98 P32 X0 Z30.456 U15.0 A10.0 B13.0 S14.543 T-14.543 K0.5 F0.35；调用车削双曲线类零件宏程序粗加工
N40 G00 X50.0 Z100.0；刀具退回到起刀点
N45 M03 S850 T0202；主轴正转850r/min，调用精车刀
N50 G00 X30.0 Z62.0；刀具快速移动到精加工准备点
N55 G01 Z45.0 F0.2；精车削ϕ30mm外圆
N60 M98 P32 X0 Z30.456 U15.0 A10.0 B13.0 S14.543 T-14.543 K0.2 F0.2；调用车削双曲线类零件宏程序精加工
N65 G01 X18.0 Z11.0；精车削斜面
N70 Z-1.0；精车削ϕ36外圆
N75 G00 X45 M09；刀具退离零件，切削液停止
N80 G00 X80 Z100 M05；刀具退到换刀点，主轴停止
N85 M30；程序结束并返回程序开头
子程序：
%1；轮廓粗加工固定循环子程序（略）
︙
M99；子程序结束并返回主程序
宏程序：
%32；车削双曲线类零件宏程序（见上）
︙
M99；子程序结束并返回主程序
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