刀具是加工制造环节最重要的组成部分之一,它直接影响产品的加工效率和加工质量。合理使用数控加工刀具,能够提高经济效益和产品加工质量,降低加工成本,从而有助于提高产品竞争力。刀具的选配是数控加工企业面临的亟待解决的难题之一。尤其是项目型制造的产品,主要存在以下问题:(1)缺乏有效的刀具管理系统与完善的刀具基础数据库,无法为刀具选配提供可靠的数据支持;(2)当前,刀具选配方法的理论研究大多针对简单零件样品,而项目型制造产品类型多变,加工工艺相应地变化,加工刀具种类与数量多,更换频繁,刀具选配缺乏有效的理论方法指导;(3)现有的刀具配送管理中,配送流程不规范,容易造成刀具错误使用。为此,迫切需要开展项目型制造数控刀具的选配方法研究。首先,提出了基于规则推理的数控刀具选配方法。归纳数控刀具选配模式,分析数控刀具选配流程,结合实际经验,确定了刀具类型、材料、参数、主柄等与零件加工特征之间的对应关系,研究了推理规则的知识表示方法,建立了刀具推理规则库,作为刀具规则推理的理论基础。其次,针对推理规则繁多、归纳困难,刀具选配结果不唯一等缺点,提出了基于实例推理的数控刀具选配方法。建立整体特征--形状特征--精度特征的零件特征信息模型,采用三元组方法表示刀具选配实例,建立刀具历史选配实例库,划分零件特征,计算不同类型特征的相似度,构建零件特征优先层次模型,逐层检索零件特征,分析特征等级之间拓扑结构并计算拓扑关系的相似度,以此作为不同零件不同等级特征叠加的依据,匹配问题案例加工刀具,从而为刀具选配提供辅助决策。最后,开发了数控刀具管理与配送系统。依据某数控加工车间的实际情况,建立了刀具分类编码体系和刀具基础数据管理系统,开发了刀具二维码激光打印与识别系统,标识数控刀具,实现刀具全生命周期的信息追踪,规范了数控刀具配送流程,防止刀具的错误领用,提升了刀具配送准确性,为数控刀具的选择和配送提供支撑。论文研究的数控刀具选配方法和开发的系统已应用于某企业汽轮机转子加工。实践证明:能有效提高刀具选配的效率和刀具使用的准确率,保证零件加工质量,降低了刀具成本。