面向中小企业的数控刀具选择及管理系统研究与开发

面向中小企业的数控刀具选择及管理系统研究与开发TheResearchandDevelopmentonNCToolSelectionandManagementSystemforSMEs专业：机械制造及其自动化研究生：孔庆涛指导教师：陈永亮副教授天津大学机械工程学院2012年5月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要数控加工已成机械制造业企业的核心生产技术，在数控加工过程中尤其是现场生产中，数控刀具的正确选择、合理使用和有效管理直接影响到数控加工的生产效率和产品质量，从而决定着机械制造业企业尤其是中小企业的经济效益和核心竞争力。本文在分析了国内外刀具管理现状和发展趋势的基础上，结合我国中小企业的企业现状和数控刀具的管理需求，研究并开发了一套中小企业适用的数控刀具选择及管理系统。所完成的主要工作和研究成果包括：（1）分析了数控加工过程中数控刀具在选择与管理上所急需解决的问题，研究了国内外刀具管理方式和管理系统的发展现状、关键技术及存在的问题；对我国中小制造业企业数控刀具使用与管理现状进行了深入的分析；研究了其在数控刀具选择和管理上所存在的问题，以及现有刀具管理系统与刀具管理方式对中小制造业企业而言所存在的不适用性。（2）结合数控刀具特点对数控刀具的关键工艺特征信息以及刀具影响加工的客观因素进行了分析，研究构建了系统化的数控刀具分类体系，确定了数控刀具合理选择和正确使用的关键条件。（3）分析了国内标准数控刀具的型号体系和国际最新的切削刀具标准ISO13399《切削刀具数据的表达与交换》，结合数控刀具的实际使用状况，研究并开发了一套完整的刀具管理编码系统，为数控刀具的选择和管理提供了指导。（4）研究了生产过程中刀具信息的管理过程，设计了数控刀具选择及管理系统的整体功能框架以及模块功能，分析并选择了系统的体系结构模式以及开发工具与关键的数据接口技术；（5）研究了数据库技术的数据模型特点，选择了关系型数据模型，使用ACCESS2007为开发工具，结合数控刀具选择与管理的需求，设计并开发了数控刀具选择及管理系统的系统数据库。（6）研究并设计了数控刀具选择及管理系统的功能界面，利用VisualBasic面向对象的应用系统开发工具，采用ADO数据访问技术，对前台应用系统进行了设计和开发，并实现了主要功能。关键词：中小企业、数控刀具、刀具管理、数据库技术ABSTRACTCNCmachininghasbecomethecoretechnologyinmanufacturingenterprises.Therightchoice,therationaluseandtheeffectivemanagementinCNCtoolhaveadirectimpactontheproductionefficiencyandquality;furthermoredeterminetheeconomicinterestsandthecorecompetitivenessofSMEs（SmallandMediumEnterprises）.Thispaper,basingonanalysesinthestatusquoandthetrendinCNCtoolathomeandabroad,withthestatusquoofSMESandthedemandinCNCtool,studiedanddevelopedasetofmanagementsystemssuitableforSMES.Itincludes:(1)ToanalyzetheproblemsinCNCmachining,studythestatusquoinCNCtool,keytechnologies;probesintheuseandmanagement,theproblems,aswellastheinapplicabilityofCNCtoolsforSMEs;(2)ToanalyzethekeyinformationsandtheobjectivefactorsinCNCtool,constructsystematicclassificationinCNCtool,andfinalizehowtoproperlychooseandrationallyuseCNCtool.(3)Toanalyzetheinternationalstandard“ISO13399ofthecuttingtooldataexpressionandexchange,studyanddevelopthemanagementcodingsysteminCNCtool,guideinselectionandmangementinCNCtool.(4)Tostudyhowtomanageinformationinproduction,designthemanagementsystemframeworkandmodulefunction,analyzeandselectthemodeofthesystem,anddevelopthedatainterfacetechnology.(5)Tostudythecharacteristicsofthedatamodelofthedatabasetechnologychosetherelationdatamodel,useACCESS2007developingtool,combiningwiththeCNCtoolselectionandmanagementneeds,designanddevelopCNCtoolselectionandmanagementsystemdatabase.(6)TostudyanddesigntheinterfaceoftheCNCtoolselectionandmanagementfunctionofthesystem,usetheVisualBasicobject-orientedapplicationdevelopmenttool,adopttheADOdataaccesstechnology,designanddeveloptheforegroundapplicationsystem,andachievethemainresults.Keywords:SEMs（SmallandMediumEnterprises）、CNCTool、ToolManagement、DatabaseTechnology目录第一章绪论--------------------------------------------------------11.1问题的提出------------------------------------------------------11.2研究背景及现状--------------------------------------------------21.2.1国外研究背景及现状------------------------------------------21.2.2国内研究背景及现状------------------------------------------31.3中小制造业企业数控刀具管理现状分析------------------------------41.3.1中小企业的定义----------------------------------------------41.3.2中小企业的特点----------------------------------------------51.3.3中小制造业企业数控刀具使用与管理现状------------------------61.4选题的意义------------------------------------------------------71.4.1数控加工的要求----------------------------------------------71.4.2工艺制定的要求----------------------------------------------81.4.3刀具管理的要求----------------------------------------------81.4.4中小制造业企业现状需求--------------------------------------81.5选题的目的------------------------------------------------------91.6研究的主要内容--------------------------------------------------91.6.1研究内容----------------------------------------------------91.6.2本文主要内容安排-------------------------------------------10第二章数控刀具特征信息分析---------------------------------------122.1数控刀具的特点-------------------------------------------------122.2数控刀具的工艺特征分析-----------------------------------------122.2.1数控加工的工艺形式分析-------------------------------------122.2.2数控刀具的工艺形式分类-------------------------------------132.2.3数控刀具的工序形式及加工方式特征分析-----------------------142.3数控刀具的加工类型和加工工况分析-------------------------------162.4数控刀具的结构形式---------------------------------------------172.5数控加工的工件材料与刀具材料分析-------------------------------172.5.1数控加工的工件材料分析-------------------------------------172.5.2数控刀具材料及应用分析-------------------------------------192.6数控加工的刀柄系统---------------------------------------------202.7本章小结-------------------------------------------------------21第三章数控刀具标准型号与刀具编码系统研究-------------------------223.1数控刀具标准型号代码-------------------------------------------223.2数控工具系统标准型号代码---------------------------------------233.3国际切削刀具标准ISO13399--------------