本文以轴类零件二维工程图为例，在特征识别、自动编程、计算机编译处理以及插补算法等方面进行了如下研究。（1）提出了基于节点集的实体打断方法，运用改进的逆时钟最小夹角法，搜索零件图的外轮廓。然后对构成外轮廓的各实体进行类型编码和特征编码，并据此进行主特征提取和辅助特征重构、整合。根据前置参数设置和外轮廓的端面类型，自动生成前置代码和端面快速定位代码；根据外轮廓整合图，依次生成外轮廓NC程序；提取右倾倒角、凹槽等辅助特征和螺纹段特征，并自动生成对应特征的NC程序；最后生成停机代码，完成自动编程。（2）提出了NC程序编译规则，包括词法分析、语法分析和语义分析。首先从各NC程序段中依次取出一条指令，按照对应的转换规则，将各指令转换成长双精度的词法分析中间代码，同时按照各指令构词规则，进行词法分析。然后根据词法分析中间代码和语法分析树的构成规则，按照自顶向下的语法分析方法，完成第一类指令字的语法分析推导，生成各指令字的状态标志。将程序段中原指令字状态和第一类指令字语法分析后的指令状态按位进行逻辑异或操作，判断异或结果中是否出现非零值，完成第二类指令字的语法分析。最后根据定义的数据结构和数控车削工艺路线，自动生成包含加工状态位、坐标数据在内的语义分析中间代码，为二维走刀路线的模拟做准备。（3）开发了基于32位汇编语言的直线、圆弧插补程序，并编译生成.obj类型的目标文件。开发了各插补类的辅助函数，通过调用插补模块，实现插补动态模拟。根据NURBS曲线的数学定义和插补坐标算法，利用微小直线段实现了NURBS曲线的拟合。（4）开发了自动编程系统，并以一典型轴类零件为例，介绍了该自动编程系统的操作流程。首先根据语义分析中间代码，依次取出G指令加工状态位和坐标数据，设置插补类型，实现走刀路线的动态模拟。仿真结果表明，该系统能够准确、方便的实现自动编程和NC代码的编译，进行二维走刀路线仿真。