随着计算机技术、人工智能的普遍应用以及CAD技术的高速发展,智能刀具CAD系统越来越重要。在生产加工过程中,如何利用这些技术来选择合适的刀具、最优的切削用量、最优的几何参数和设计所需的数据和图形,成为众多企业当前急需解决的一个重要课题。智能刀具CAD系统是为宁江集团的生产需要而开发的。该系统主要提供箱体零件的加工过程中刀具的实体造型、二维工程图、加工所需要的最佳切削用量和刀具几何参数,使其满足被加工孔径尺寸和公差、表面粗糙度、深度尺寸和刀具使用寿命的要求。本系统的数据支撑是通过建立金属切削数据库来实现的。它是运用关系数据理论,建立符合BCNF的关系模型,再以关系数据库管理系统SQL server 2000作为底层数据库建立。而数据库的数据主要来源于经验数据、文献资料上的推荐数据和实验得出的数据。首先建立以专家知识、经验为数据的知识库,再利用金属切削数据库与知识库的结合,采用基于规则的正向推理来得出刀具几何参数、刀具材料、切削液等切削参数。这样金属切削数据库更加的集成化、实用化、智能化。金属切削数据库建立后,就利用其中的数据实现金属切削用量的优化。切削用量的优化采用了以进给量和切削速度为自变量的优化函数,以最低成本和最大生产率作为目标。在切削深度给定的情况下,然后根据加工条件的不同来确定进给量和切削速度的约束范围,并且同时满足机床功率的校验。通过利用Matlab的引擎技术与visual C++实现数据的交互,进而通过Matlab工具箱中的二维优化函数实现切削用量优化。相对于一维优化函数,采用二维优化函数得到的切削用量使刀具、机床的性能得到提高。在同主轴箱即多刀同时加工的情况下,对切削用量进行优化,使专用机床的生产加工效率达到最佳。为了实现该情况下刀具对切削用量的唯一标识,采用助记码法对刀具进行编码。整个系统综合运用了CBR技术、专家系统、动态链接库、ADO技术等多种技术,充分发挥了Visual C++6.0、SQL server2000、Matlab 7.1和Solid Works2006软件的优点,开发出了集刀具几何参数优化、切削用量优化和零件、装配体的三维实体及二维图形自动生成于一体CAD系统。该CAD系统完成后,刀具几何参数、切削用量的选取更加合理。所生成的三维图形及二维图形符合厂方的要求,并对于刀具的设计、图形生成和正确选择材料、切削用量有重要的实际应用意义,大大降低了生产成本,缩短生产周期,提高生产率。并使刀具的最大优势发挥出来,推进我国刀具行业CAD技术的快速发展和应用。