1、非圓曲面可以分為兩類；
（1）、方程曲面，是可以用方程描述其零件輪廓的曲面的。如拋物線、橢圓、雙曲線、漸開線、擺線等。這種曲線可以用先求節點，再用線段或圓弧逼近的方式。 以足夠的輪廓精度加工出零件。
選取的節點數目越多，輪廓的精度越高。然而節點的增多，用普通手工編程則計算量就會增加的非常大， 數控程序也非常大， 程序複雜也容易出錯。不易調試。即使用計算機輔助編程，其數據傳輸量也非常大。
而且調整尺寸補償也很不方便。 這時就顯出宏程序的優勢了， 常常只須二、三十句就可以編好程序。 而且理論上還可以根據工具機系統的運算速度無限地縮小節點的間距，提高逼近精度。
（2）、列表曲面，其輪廓外形由實驗方法得來。如飛機機翼、汽車的外形由風洞實驗得來。 是用一系列空間離散點表示曲線或曲面。 這些離散點沒有嚴格一定的連接規律。
而在加工中則要求曲線能平滑的通過各坐標點，並規定了加工精度。加工列表曲線的方法很多，可以採用計算機輔助編程， 利用離散點形成曲面模型， 再生成加工軌跡和加工程序。對於一些老工具機或無法傳送數據的工具機， 我們也可以將輪廓曲線按曲率變化分成幾段， 每段分別求出插值方程。 採用宏程序加密逼近曲線的方法。
2、非圓曲面類的宏程序的編程的要點有： 建立數學模型和循環體
（1）、數學模型是產生刀具軌跡節點的一組運算賦值語句。 它可以計算出曲面上每一點的坐標。 它主要從描述其零件輪廓的曲面的方程轉化而來。
（2）、循環體是由一組或幾組循環指令和對應的加法器組成。 它的作用是將一組節點順序連接成刀具軌跡，再依次加工成曲面。
（3）下面根據兩個實例， 按宏程序的編制過程將各步驟的要點和技巧進行詳細說明。如圖 1-1 數控車加工一個橢圓面。橢圓的長軸 60，短軸 40.
步驟 1：根據加工軌跡確定橢圓曲線的起始點 A 和終點 B 坐標。這裡的要點是分清編程坐標系和橢圓坐標系、 A 點在編程坐標系中的坐標為 X=113.742、Z=27.252 這裡為適應數控車床的編程習慣 x 採用直徑坐標， A 點以橢圓的中心為原點的坐標為 X=113.742 Z=40—27.252 B 點的編程坐標是 X=37.907 橢圓坐標為 X=37.907 步驟 2：確定在曲線方程中的主變量和從變量。
這要根據實際情況來選擇，有以下幾點原則：
變量的起點、終點已知的。
變量在坐標中的變化方向一致。
變量的變化對曲線的精度影響較大。 根據以上原則我選 X坐標為主變量、 Z 是從變量。步驟 3：將標準方程化為從變量賦值的形式。如圖 1-1 以其中心為原點 ， 橢圓方程為 X2/a 2 +Z2 /b 2=1 化 為 Z= SQRT[(1-X *X/a*a)*b*b 這一步很關鍵。由於曲線只在橢圓坐標系的第一象限Z 為正值。
以上三步就是建立數學模型。在這個模型里 X 的一個坐標值，可以計算出它對應的 Z 坐標值。要注意，這兩個坐標是以橢圓中心為原點的，要特別注意。也就是說，如果和這個零件一樣，橢圓中心和你設定的編程坐標系原點不重合， 進入數學模型和從數學模型輸出的數值，都是以橢圓中心為原點的。
刀具運動指令的坐標值是以編程坐標係為原點。 因此，需要設計計算方法將數學模型的輸出數據轉化成編程坐標系的數值。
許多多年從事數控工具機操作的人一直不能用宏程序，就是在這裡犯了糊塗。
步驟 4：畫流程圖確定宏程序的過程 圖 1-2
流程圖是建立和檢查循環體的最好工具。 這一步的關鍵點是： 分清計算過程、運動指令、加法器的排列順序；循環體中條件轉移語句和加法器的配合，產生正確的循環控制，而不是死循環。
步驟 5：根據流程圖編寫程序 程序如下 O1001
應注意的要點有：
（1）、當採用刀尖圓弧補償方式編程時， 循環體的軌跡第一點不能和起始點重合，否則系統會顯示出錯。
（2）要注意循環體內計算語句、運動語句和加法器語句的順序不能錯。
該零件如圖右端內部橢圓面的數控車精車程序如下：
O1001; 重點說明
T0101;
G90G40G0X200.0Z200.0M03;
G41G00X135.0Z5.0M08;
G01Z-25.0F0.1;
G03X#1Z-27.252;
#1=113.742-0.1; 將循環開始點錯開
#2=40-27.252; Z 值從編程坐標系轉變到橢圓坐標系
WHIFL[#1GT37.907] DO 1 ; 循環體開始， X軸坐標逐漸減小
#1=#1/2 ； 將直徑值轉化成半徑值
#2=SQRT[[1-#1*#1/[60*60]]*40*40];
#2=#2-40 Z 值從橢圓坐標系轉變到編程坐標系
#1=#1*2 將半徑值轉化成直徑值
G01X#1Z#2F0.08; 運動指令
#1=#1-0.1; 遞減加法器
END 1; 循環體結束
G01X37.907Z-2.048;
G01X35.0;
G00Z200.0;
G00X260.0M09;
M30;