螺杆类零件在军工、石油、化工、橡胶、注塑成型及污水处理等诸多领域都有着广泛的需求和应用,近些年来对此类零件的设计和加工等方面都有研究。根据应用背景和设备参数要求的不同,螺杆类零件的长度、内外径、螺槽形状、头数和导程等各项设计参数会有所不同,因此造成螺杆零件信息表达形式多样,缺乏统一的数学模型表达和数控加工规划。为了能够实现设计到制造的无缝衔接,本文所研究的零件信息表达是基于STEP标准进行的。STEP标准作为国际标准化组织颁布关于工业产品数据交换的国际标准,能够作为研究完整产品模型表达方法的信息标准。本文通过对EXPRESS语言结构形式和语法的研究,针对螺杆零件模型进行STEP信息递归提取,用Java语言实现STEP文件到螺杆模型的映射。螺杆零件模型不仅清楚完整的表达零件几何信息,而且结合了数控设备和加工方法等制造工艺问题,针对旋风铣削法对螺杆零件轴向截面线型进行建模,并利用集合的思想对异型螺杆类零件进行了归类。螺槽截面线型的模型建立是其中最为复杂的一个环节,对螺槽内的曲线部分进行插值和拟合计算。该模型结合了旋风铣削加工方法的特点,为后期的数控插补计算提供了数学依据和计算方法支持。本论文的数控加工采用的是自主研发的EtherMAC运动控制平台,利用已经建立的零件模型进行插补计算和加减速控制,插补计算过程在开发的原型机系统上进行,插补计算出每个周期的坐标位置,按照EtherMAC的协议将其进行组包。上位机和运动控制平台的通讯是基于JNA方法实现的,并在程序中进行了通讯延时测试。在论文的最后,开发了原型机系统对本文的研究内容进行验证,螺杆信息提供STEP文件和手工录入两种方式,可以进行基于Java 3D的三维模型显示。系统还可以进行上位机和EtherMAC的通讯测试和数控插补计算等功能,在论文最后做了实例验证。