数控机床是按照编制好的加工程序自动地对工件进行加工的高效自动化设备。自1952年第一台数控机床问世以来,数控加工技术得到了飞速的发展和推广。而数控加工机床与编程技术两者的发展是紧密相关的,数控加工机床的性能提升推动了编程技术的发展,编程手段的提高也促进了数控加工机床的发展,二者相互依赖。随着计算机技术的广泛应用,现代数控的编程方式越来越丰富。为了弥补的手工编程和计算机自动编程的不足,介于这二者之间的编程方式——适合现场使用自动编程技术成为研究热点。本文针对加工工件的不同特征,设计了适合现场使用的自动编程技术的三种系统——现场人机对话式的图形编程系统,蓝图编程系统和基于STEP-NC的数控系统,主要包括以下内容:1.通过深入分析现有数控系统的编程方式,指出其在现场加工时的不足,提出了在数控系统中增加现场编程技术的要求。对于需要重复加工的工件,设计并实现了现场人机对话式的图形编程系统。此系统能够根据用户输入的参数自动生成加工程序,并在参数修改的情况下非常方便地重新生成加工程序。最后用一个实例来验证图形编程系统能够更加方便,直观地生成数控程序。现场人机对话式的图形编程系统一般只适合于模版加工的情况。2.而对于较复杂的工件,比如由直线和圆弧构成加工路径的工件,设计并实现了蓝图编程系统。分析工件的加工路径一般由8种图元构成,并以其中4种图元为例解释了蓝图编程算法,在此基础上设计并实现了蓝图编程系统。最后用一个实例来验证蓝图编程系统。3.蓝图编程系统只能加工由直线和圆弧构成的工件,而对于更复杂的,如复杂曲线等构成的工件,基于STEP-NC的编程系统便发挥了作用。论文在阐述STEP-NC的数据模型,STEP-NC程序结构的基础上,对工件二维蓝图进行STEP-NC描述,为实现基于STEP-NC的数控系统做好准备。