STEP-NC是近年来欧、美、韩等工业发达国家面向现代计算机数控系统提出的一种新的数据接口规范,其数据模型包含了加工一个零件所需的全部几何信息和工艺信息,其中几何信息通过制造特征来描述。数据模型侧重于描述加工目标而不是与具体机床和加工过程有关的细节。因此,在将STEP-NC数据模型扩展入数控系统后,数控系统应具有一般工艺规划能力,并向集成化、智能化方向发展。此数据模型还在不断的完善中,在实际研究应用中有必要对此数据模型进行必要的扩充与修改。介绍了接口型、嵌入CAM型、智能型三种STEP-NC控制器的结构与功能。讨论了由离线规划、在线规划、实时规划组成的工艺规划分层模式,其中离线规划由外部CAPP/CAM模块完成,在线规划与实时规划在数控系统内完成。着重研究了在线规划问题,将数控系统内的在线规划问题划分为工艺路线验证与优化、工步工艺参数优化、刀轨规划与仿真三部分。讨论了具备工艺规划能力的STEP-NC数控系统基本框架,进行了数控系统工艺规划平台总体结构的设计。提出了面向STEP-NC车削工艺信息的特征库模型及制造资源库模型,详述了工艺知识库里工艺规则具体内容,并就工艺数据库设计进行了具体研究。提出了数控系统工艺规划技术路线,对工艺规划的主要任务之一工艺路线的验证与优化进行了详细讨论。工艺路线的验证优化分为两步进行,即特征加工链的验证与优化及零件级工艺路线的验证与优化。其中零件级工艺路线验证与优化按特征优先、工艺优先、基于约束的聚类等原则综合进行。最后给出了STEP-NC车削数控系统工艺规划平台的具体实现,为STEP-NC车削数控系统的研究奠定了一定的基础。