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,用以取代沿用已久的ISO 6983(G代码).迄今已完成了部分标准化工作并形成了新的国际标准(ISO 14649)草案,其中的铣削数据模型已基本完善.正确地生成和控制刀轨是数控加工中的首要任务.在传统模式下,两者实际上是分别由不同的系统完成的.STEP-NC的提出实际上打破了这种模式,刀轨生成被纳入了STEP-NC控制器的范畴.为了从根本上打破这种首先生成几何元素级的刀轨然后再针对这些几何元素进行插补的模式,该文提出将STEP-NC数据模型面向特征的特点延伸至插补处理阶段的设想.主要有以下积极意义:(1)彻底取消G代码转换,可节省编码和译码时间;(2)控制模块可得到较全面的信息,以便就加工过程中的部分问题实时作出决策;(3)刀轨描述采用统一的内部数据模型,信息流通畅;(4)刀轨以工步为单位,便于实现加工过程的动态规划.接下来文中对实现这种机制的支撑技术和关键问题进行了理论分析.显然基于特征的刀轨规划和基于特征的插补以及如何满足实时性要求是实现这种机制的关键,其中的一个最基础性的问题就是基于特征的刀轨描述,它既要符合基于特征算法的要求,又必须简练以便于处理.为此,文中对STEP-NC中的工步进行归纳和总结,提出了运动特征的概念.它从运动空间和运动要求两方面来描述刀具和运动.相对于工步而言,其数据模型得到了很大程度的简化,旨在用于刀轨生成模块和插补处理模块之间的数据接口.基于这一基本概念,文中对2.5D铣削工步的特点进行了分析,将其运动特征分为三类并分别给出了EXPERSS定义.最后,文中介绍了STEP-NC控制器的部分功能模块的开发工作.