刀具寿命是加工生产率的一个重要限制因素。特别在多品种小批量的生产环境中,数控机床的刀库容量有限,一次的换刀不能完成所有任务的加工。在加工过程中会有寿命用尽的刀具,或着任务所需刀型不在刀库里,需要进行换刀以满足任务的加工要求。然而频繁的换刀会增加停机次数、换刀数量和使用新刀具数量,从而降低生产效率,增加配置成本。为了解决以上问题,本文从以下几个方面展开研究:首先,对自动化加工中心生产运作过程进行详细分析,查阅并归类刀具配置问题相关的建模方法与求解算法,详细说明常用几种算法的流程,并分析算法的适用性;其次,对自动化生产单元运作过程进行分析,结合企业对于刀具日常管理方法,了解刀库各层级之间的刀具流动过程,详细分析机床刀库和车间刀库之间的换刀流程,对这两者之间的刀具配置问题进行描述、总结问题特征、提出问题假设并建立数学模型。然后,提出精确求解算法求解小规模的刀具配置问题,分析刀具寿命对任务连续加工的影响,于此提出缩减刀具配置过程的状态空间,并采用动态规划逆推方式进行求最优解。分析影响精确求解的影响因素,构建启发式规则算法框架,并通过该算法框架细化约束,提出多种启发式规则进行求解。最后,针对建立的评价算法的性能指标和影响因子,通过实验设计进行实验,并对实验结果进行分析,得出在不同的因素影响下,不同算法性能优劣。通过实验分析,得出了启发式规则能在有效的时间内,求得较优的刀具配置方案,且能有效的减少总换刀成本。