STEP-NC(ISO 14649)，是出国际标准化组织ISO第184技术委员会第一分技术委员会(ISO／TC184／SC1)为计算机数字控制(CNC)系统制定一种新的数控编程标准。它是STEP标准的扩展，将加工操作组织成系列的加工步骤，每一个操作步骤都能在CNC机床上执行。STEP-NC中加工步骤就相当于传统G，M代码一样代表加工指令。然而不同于G，M代码的是，STEP-NC中的加工步骤所包含的是三维几何信息，刀具需求信息，特征定义信息等，机床则根据这些可利用资源动态规划加工操作以及智能重组加工操作。 文章开始部分介绍了课题的来源、背景、意义以及STEP-NC标准国内外研究现状，而后通过对STEP-NC的应用活动模型，应用参考模型，应用解释模型的详细介绍，加深大家对STEP-NC数据模型，应用协议(AP238)的范围、应用标准、功能单元，以及其文件结构的了解。并对基于PMAC的开放式数控系统的发展现状，功能架构以及应用系统的实施方法进行了相应的介绍，为接下来的工作做铺垫。 在对STEP-NC标准深入研究的基础上，建立了基于STEP-NC的解释器模型，整个系统山EXPRESS解释器，代码解释模块，任务调度模块，刀具路径生成模块，执行控制模块，通用数据库模块以及基于PMAC的开放式数控系统几大部分组成。通过这些模块实现从STEP-NC物理文件中提取加工信息保存到SQL Server数据库中，并从数据库中提取数据，按照STEP-NC物理文件中所描述的加工方法、加工工艺以及刀具信息生成NC指令，驱动数控系统进行伺服运动。 本文从研究STEP-NC标准入手，根据STEP标准的原理及方法学建立基于STEP-NC的数控系统结构模型，从技术角度出发，确定现实可行的合理的数控系统研究方法和总体方案，开发出适合我国国情的数控系统，填补我国在此方面的空白，缩小与发达国家的差距。