随着加工方法的迅速发展，数控加工已成为机加工的主要方式，各国数控加工水平代表机加工的发展水平，甚至已成为衡量工业发展水平的标准。其中，作为传统数控加工编程语言的数控G代码，形式繁琐，易于出错，编程、查错过程耗时严重，且已不足应对一些特殊零件的加工要求。本文研究了几种数控编程方法与其功能实现方案，在特殊场合应用能够起到简化加工程序、缩短加工编程时间、提高加工效率和增加加工柔性化的作用。论文主要工作包括： 1. 分析目前国内外的数控加工编程方法的现状，指出传统G代码效率不高，花费大量编程时间，数控程序员要求较高，编程容易出错等问题。将计算机高级语言程序的编译原理应用于数控系统的编译模块中，提出参数化数控编程、宏指令数控编程以及图形数控编程等特殊编程方法。构建了实验平台，测试其实用性。 2. 以滚齿机为例，分析了滚齿加工的原理及同步控制中刀具轴与工件轴的运动关系，研究了用关键参数的界面输入实现数控系统的自动参数化编程，对其编译的实现方法进行了研究与开发。针对双驱动同步轴的滚齿加工过程，用离散点表征加工连续过程的方法开发了仿真模块，验证同步运动关系的正确性并动态实现滚齿过程。 3. 从二维数控加工程序的图形化编程特点入手，研究DXF文件的信息提取、图元优化等方法，使DXF图形文件自动生成数控加工程序，实现了AutoCAD与数控系统间数据转换的接口，并通过零件图实例验证了图形编程方法的正确性和有效性。 4. 从主要数控宏指令的特点入手，分析了宏程序编程的原理，阐述了以扫描法的方式识别宏程序中宏指令并处理的详细步骤，实现了对宏程序的编译要求，开发了并行处理宏指令编译与语法检查的功能，并在典型的双曲线零件加工上加以验证。 数控特种编程方法的研究与其编译功能实现，可以让数控程序人员方便灵活地在特定的场合实用适合的方法，从而可在更广和更深的层面满足各种加工方法的需求，方便而高效地提高加工的生成效率与加工柔性。