在柔性制造系統(tǒng)中，被加工零件的品種較多，零件加工工藝比較復(fù)雜，且工序高度集中，需要的刀具種類、規(guī)格、數(shù)量是很多的。隨著被加工零件的變化和刀具磨損、破損，需要定時強(qiáng)制性換刀和隨機(jī)換刀。系統(tǒng)運(yùn)行過程中，刀具頻繁的在各機(jī)床之間、機(jī)床與刀庫之間進(jìn)行交換，刀具流的運(yùn)輸、管理和監(jiān)控是很復(fù)雜的。因此，需要有一個先進(jìn)、實用、功能完善的刀具管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)柔性制造系統(tǒng)中刀具的調(diào)度、儲存及信息管理等任務(wù)。

   1刀具管理系統(tǒng)應(yīng)具備的性能

   刀具管理系統(tǒng)應(yīng)具備的性能：一是管理數(shù)量龐大的刀具，通常是數(shù)百把至幾千把刀具；二是刀具輸送自動化程度高，具有高性能、智能化的機(jī)器人作為刀具流動的傳送工具；三是自動、準(zhǔn)確地采集刀具信息；四是借助大型數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)對刀具的調(diào)度及動靜態(tài)優(yōu)化管理；五是自動在線檢測刀具壽命及刀具磨損、破損管理，并能實現(xiàn)在線換刀功能。為此，以某一關(guān)鍵零部件的柔性加工系統(tǒng)中的刀具管理系統(tǒng)為例進(jìn)行說明。

   2刀具管理系統(tǒng)的組成

   該系統(tǒng)采用VB6.0編程系統(tǒng)軟件作為開發(fā)平臺，由6個程序塊及5個外存文件組成。

   2.1程序塊

   2.1.1用戶登錄模塊主要實現(xiàn)對系統(tǒng)的保護(hù)措施，防止非法用戶進(jìn)入系統(tǒng)，確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)運(yùn)行的安全。

   2.1.2系統(tǒng)運(yùn)行控制模塊主要實現(xiàn)系統(tǒng)的初始化，以完成對在線刀具管理各種模塊的起停控制、任務(wù)排隊及接口管理，確認(rèn)加工中心刀庫及中央刀庫的信息。

   2.1.3刀具離線管理模塊主要實現(xiàn)刀具庫的管理，進(jìn)行刀具需求分析，刀具裝配計劃編制，刀具的刃磨和預(yù)調(diào)，刀具的編碼生成、粘貼及信息輸入，刀具的組件管理，生成刀具購買清單，及時向線內(nèi)提供所需刀具。

   2.1.4刀具在線管理模塊主要實現(xiàn)柔性制造系統(tǒng)內(nèi)的刀具活動的管理，保證加工中心在正確的時間得到正確的刀具，完成對加工中心刀具的需求與供給，運(yùn)用適當(dāng)?shù)牟呗詫崿F(xiàn)刀具的合理選擇、調(diào)度以及刀具運(yùn)送指令的下達(dá)和刀具剩余壽命的計算。

   2.1.5系統(tǒng)信息管理模塊主要完成缺刀檢查，刀具入庫管理(包括新刀入庫和從柔性自動線上返回的刀具入庫)，刀具出庫管理，磨損、破損刀具的管理以及數(shù)據(jù)庫管理。

   2.1.6系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控模塊主要實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)刀具、設(shè)備故障的監(jiān)控以及為刀具管理系統(tǒng)實時管理提供必要的資源狀況信息。這6個程序塊是系統(tǒng)的主要組成部分，它們按照一定的邏輯順序相互調(diào)用，使系統(tǒng)具有完善、合理的刀具管理功能，同時又是結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立的子程序模塊，子程序間通過數(shù)據(jù)傳遞而相互聯(lián)系。

   2.2外數(shù)據(jù)庫文件

   2.2.1刀具文件、存放所有刀具的主要參數(shù)，每1把刀具的參數(shù)作為1個記錄。

   2.2.2機(jī)床文件

   存放機(jī)床的主要參數(shù)，一種型號的機(jī)床參數(shù)作為1個記錄。

   2.2.3工藝數(shù)據(jù)文件

   存放各種與加工有關(guān)的工藝數(shù)據(jù)，一種加工方法的數(shù)據(jù)作為1個記錄。

   2.2.4切削條件系數(shù)文件

   存放決定切削條件的各種系數(shù)。

   2.2.5磨損、破損刀具文件

   存放磨損、破損刀具的主要參數(shù)，每1把刀具的參數(shù)作為1個記錄。

   3刀具磨損和破損的在線檢測

   刀具磨損和破損在線檢測的方法很多，主要有功率檢測、聲發(fā)射檢測、學(xué)習(xí)模式、力檢測等。在此介紹一種利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對柔性制造系統(tǒng)中的刀具的檢測方法。