STEP-NC 是国际标准化组织最近制定的CAM 与CNC 之间新的数据接口标准,是STEP 在CNC 领域的扩展。STEP-NC 以面向对象的形式将产品的设计信息与制造信息联系起来,消除CAX 与CNC 之间的信息流瓶颈。基于STEP-NC 的新一代数控系统的出现将对制造装备智能化、集成化、网络化的实现奠定坚实的基础。STEP-NC 数控系统的数控加工程序是AP238 文件,它包含了加工一个零件所需的全部几何信息和工艺信息。对AP238 文件的译码处理不能像G 代码那样逐行解释执行,而只能采取编译的方法,因此,STEP-NC 数控系统的译码处理系统称之为编译器。本文围绕STEP-NC 车削数控系统编译器的设计与实现开展了以下工作: 研究STEP 标准及其一致性测试原理与方法,分析了AP238 中性文件的结构,将STEP-NC AP238 一致性测试划分为三个功能模块:语法测试模块、结构测试模块和语义测试模块。在语法测试模块研究中,采用计算机编译技术,并结合被测文件的结构特点,研究了对文件标识符、关键字等测试点的测试方法。阐述了STEP-NC 产品数据模型以及AP238 加工程序的结构层次关系,建立了EXPRESS 语言数据结构到Python 语言的映射,利用数据字典将STEP-NC 的数据的层次关系保存下来建立了拓扑数据表,实现了AP238 文件的信息提取。根据STEP-NC 定义的加工特征、加工操作以及加工策略,将走刀路线大致分为平行轴向(或径向)走刀法以及沿轮廓线走刀法,研究了两种走刀路线的具体算法,实现了基于STEP-NC 车削加工特征的刀位轨迹的自动生成。最后研究了基于STEP-NC 的车削数控系统的体系结构,分析了STEP-NC 车削数控系统编译器的功能模块,并给出了编译器的具体实现,为STEP-NC 车削数控系统软件平台的研究和开发奠定了基础。