使用用户宏程序功能,可以极大地提高数控加工程序的编程效率,扩展数控系统功能。当前,用户宏程序功能已成为中高档数控系统的必备功能之一。开放式数控系统作为数控技术的发展潮流、作为新一代数控系统,理应具备用户宏程序功能。本课题就是对本实验室三轴开放式数控系统进行用户宏程序功能的扩充。在分析当前市场占有率高的数控系统的宏指令系统基础上,本文提出了自己的宏指令系统。该系统以FANUC的宏指令系统为参考,考虑未来发展需求,兼容了华中数控系统的条件控制指令,具有较好的兼容性与开放性。在数控系统中,译码作为一个单独的模块,其输入是NC代码文件,输出是刀补及插补程序可以识别的数据流。在这个过程中,它需要完成以下工作:程序段预处理、数据提取、词语法检查、翻译输出和错误处理。本文对其各个工作环节进行了分析、研究。本系统设计的译码模块将内部函数进行层级式划分,合理确定函数粒度,减小了函数之间的相关性,方便功能的扩充和更改,具有可移植性和可扩展性特征,满足开放式数控系统的要求。由于用户宏程序包含变量、运算、循环和转移指令,它的语法结构相对较为复杂,它是译码模块的一个实现难点。本文对用户宏程序所支持的这些指令分别进行了分析、研究,然后采用广泛流行的面向对象编程语言VC++开发了用户宏程序的译码程序,并成功将其装入到三轴开放式数控铣床中。用户宏程序应用广泛,本文对三个有代表性的实例—孔群、平面凸轮和椭球面的加工进行了分析,并编制了加工程序,最后在三轴开放式数控铣床上以蜡模为工件进行了实际加工,验证了所添加的用户宏程序功能可行。