车间多台数控加工中心生产调度问题是企业生产管理的核心问题之一。现有的车间多台数控加工中心生产调度方案只根据简单的交期时间、订单优先级等简单约束条件,未根据刀具可用切削时间进行生产调度方案优化。存在加工过程中因刀具破损而造成加工设备停机以及工件加工损坏的问题。因此,针对车间多台数控加工中心间生产调度问题必须考虑刀具可用切削时间约束。由于数控加工中心本身配备刀具时间管理功能监测的刀具切削时间为G代码加工程序运行时间,整个G代码加工程序运行过程中刀具并非一直处于切削状态,存在刀具空切时间,会导致监测的刀具切削时间与刀具实际切削时间存在较大偏差。因此,本文采用开放式数控系统二次开发数据采集方式对数控加工中心的实时运行数据进行采集,结合主轴负载电流监测阈值设计在工程应用中简单可行的刀具切削时间监测方法,达到了提高刀具可用切削时间监测准确率的目标。以刀具可用切削时间为约束条件,设计开发面向多台数控加工中心柔性生产调度系统。并在多品种、小批量、混批次的柔性生产试验中进行了应用测试。结果表明,本文开发生产调度系统实现了多台数控加工中心基于刀具可用切削时间约束的生产调度功能,能够有效预防加工过程中刀具破损风险,进而提高刀具和设备资源的利用效率。本文的主要研究内容如下:首先,基于华中8型数控系统,利用TCP/IP通信协议建立了上位机与多台数控加工中心的通信连接,研究了开放式数控系统二次开发的数据采集方法,根据数据采集需求对API函数接口进行了总结。其次,针对数控加工中心自带刀具时间管理功能监测刀具使用切削时间准确率低的问题。本文利用实时数据采集方法,提出了G00快速进给、M6自动换刀命令下基于数控加工中心运行状态的刀具空切时间监测方法以及G01直线插补、G02顺时针圆弧插补以及G03逆时针圆弧插补命令下基于主轴负载电流的刀具空切时间和切削时间监测方法,能够实现加工过程中刀具空切状态与切削状态的有效判定,提高了刀具可用切削时间监测准确率,并设计了MongoDB数据库进行数据的存储与查询。最后,本文使用C++语言结合QT应用程序开发框架设计开发了基于刀具可用切削时间约束的多台数控加工中心生产调度管理系统,利用可视化界面实现多台数控加工中心生产调度管理。同时通过现场试验方式验证开发系统的可行性。试验结果表明,本文开发系统在刀具可用切削时间约束条件下,能够通过工件加工任务分配以及加工设备选择实现生产调度方案的优化,能够有效提高刀具和加工设备利用效率,保证加工质量的同时提高车间生产效率。