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刀具失效是切削加工过程不可避免的事件.因此,在数控机床、加工中心、柔性制造系统(FMS)以及计算机集成制造系统(CIMS)等自动化加工过程中,刀具失效将导致工件报废甚至加工机床故障.因此,刀具状态监控问题是自动化乃至无人化加工系统得以可靠运行的一个关键.该文在总结国内外有关刀具状态监控研究成果的基础上,针对目前刀具磨损监控存在的问题,提出了利用刀具相对寿命消耗量的磨损监测算法.该文首先总结了并剖析了刀具状态监测技术的现状提出了用于铣削加工中刀具状态监测的混合智能模型,并详细介绍了该模型的体系结构和工作原理,并提出利用刀具相对寿命消耗量作为监测刀具磨损的标准的关键是获取切削深度和切削宽度.由于现代加工系统加工零件的复杂性和多样性,提出利用铣削中的平均功率和功率波动量来推算切削深度和切削宽度,并通过切削仿真和切削试验证明了该方法的正确性.论文通过利用泰勒公式对各种加工条件下的刀具寿命进行了仿真,并利用数据库对刀具寿命进行优化管理,为在监测刀具磨损中计算刀具相对寿命消耗量奠定了基础.论文还开发了刀具状态监测的软件系统.软件是基于Windows环境开发,采用Visual C++以及SQL Server等软件开发了刀具磨损监控模块和刀具状态查询模块.还深入研究了Visual C++的ADO(ActiveX Data Obiect)技术,并应用该技术完成了对数据库的存取.同时,为了实际需要,利用多线程技术对刀具磨损监控模块进行操作.论文根据上述算法建立了刀具磨损在线监测与寿命管理试验系统,验证了该文提出的刀具寿命在线监控方法在实际应用中的正确性和可靠性.