刀具自动控制系统是数控机床的重要组成部分。随着制造业加工水平的不断提高,用户对机床刀具系统的控制功能提出了新的需求,呈现出控制对象多样化、过程复杂、使用灵活、可靠性高的特点。课题即在此背景下产生,文章对课题软件的设计开发和应用进行了介绍和分析。软件的核心功能之一是刀具数据管理。软件通过构建刀具信息数据库TDB来记录和访问各种相关信息,而使用数据更新程序则实现了数据与现实的同步。为满足控制对象的多样化,软件一方面在TDB中使用刀站概念来统一主轴与刀库刀位,提出用有向图描述刀站关系的新方法;另一方面支持4种刀库和2种传送器,允许用户使用大型刀具及多刀刃刀具,并提供较大的数据处理能力。为了接收来自多通道的批量刀具控制指令,软件建立了三级刀具任务队列,实施指令计算的准并行和动作输出的批量处理,充分利用系统资源并提高了程序的执行效率。并在此基础上集中实现多通道、多主轴和多刀库条件下的加工位换刀、刀具准备、后台批量备刀、刀具批量传送和批量装卸刀具的控制。软件提供多种控制策略以增加用户刀具控制的灵活性,包括:刀具的搜索替换策略、刀位搜索策略和刀库的定位策略等。在刀具搜索中使用刀具ID号来确定刀具替换关系,并提出反向替换的模式;而在刀具与刀位的匹配上,不但支持随机刀具定位和固定刀具定位,也提供刀位类型作为额外的匹配条件;同时软件允许用户自行更新TDB,增加了控制的灵活性。本论文最后介绍了软件的多项应用功能,其中刀具寿命管理功能处理所有加工刀刃,而且设计思路简便;D号提供功能在提供刀刃几何补偿号的同时也处理转换头的数据;刀具测量与工件对刀实现了方便快捷的位置测量功能。用户使用这些功能可更快捷地处理刀具数据;而手动刀具功能及断刀对策能帮助用户快速排除刀具故障。软件已经成功应用到TH65125×125加工中心机床,经过测试和试运行基本达到了设计要求。