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总第261期机械管理开发Total261

2025年第1期MechanicalManagementandDevelopmentNo.1,2025

技术应用D0I:10.16525/14-1134/th.2025.01.093

基于层次分析法的CNC机床刀具选择策略

以S公司为例

李新

（四川瑞迪佳源机械有限公司，四川眉山620200)

摘要：研究了S公司在CNC机床加工领域面临的挑战，特别是针对高性能合金钢42CrMo材料的加工问题。S

公司通过采用层次分析法(AHP)对市场上的铣刀进行了系统评估,以选择最优刀具。研究结果显示,C铣刀在生产

效率、刀尖维护成本、加工能力和表面粗糙度等方面表现最佳。通过现场实验，C铣刀显著提高了生产量，降低了刀

尖成本，并解决了交货和生产能力不足的问题。此外，预期的年度销售和利润增长，证明了AHP方法在企业决策中

的有效性。

关键词：CNC机床加工；高性能合金钢；层次分析法（AHP)；铣刀选择；生产效率

中图分类号：TG714文献标识码：A文章编号：1003-773x(2025)01-0273-04

0引言选择市场上最优刀具的方法，并对其实际应用效果进

在近年来,随着半导体、汽车、医疗设备、检测与行了分析。此外，通过使用选定的刀具进行实验性运

测试设备、机械金属加工、航空、造船以及电子设备等行，本研究验证了S公司在交货、质量和生产能力方

制造业的迅猛发展,CNC机床行业也迎来了共同的增面长期面临的问题得到了有效解决。

长浪潮。然而，中小企业在CNC机床机械加工领域面1理论背景

临日益加剧的竞争压力，尤其是那些承接小型企业订1.1层次分析法

单的三、四级供应商,其经营状况尤为艰难。大型制造层次分析法（AnalyticHierarchyProcess，简称

企业为了削减成本，逐渐从传统成型加工转向激光切AHP)是一种多准则决策分析方法，由美国运筹学家

割技术，并采用最小化安全库存的快速交货生产模托马斯·L·赛蒂（ThomasL.Saaty)在20世纪70年代

式，这进一步加剧了机械加工企业之间的竞争。提出。AHP的核心思想是通过构建层次结构模型,将

S公司以45号钢加工制造齿轮和联轴器为主复杂的决策问题分解为多个组成因素，然后通过成对

业，其加工量占总业务的70%~80%，但近期接到了加

比较的方式,确定这些因素的相对重要性，并计算出

工高性能合金钢42CrMo的齿轮和联轴器的新订单。各因素的权重。

由于42CrMo材料的强度较高,调整刀具、刀尖、RPM1.2现有研究回顾

（每分钟转数）、FEED（进给速度）等切削参数变得复尽管已经有许多研究利用AHP方法，但本研究

杂,加之材料成本昂贵，一旦发生废品，将带来巨大的与相关的论文介绍如下：

经济损失。尽管如此，S公司高层仍视之为扩大销售高秀慧等[11为了全面评价数控机床设计阶段的

额的良机，决定每月至少完成100万单的订单量并已合理性,构建了考虑经济指标、技术指标和环境指标

签订合同。然而，在实际生产过程中，由于工人经验和的设计评价体系。运用层次分析法（AHP)建立评价模

技术的限制，S公司在产品质量、交货期限以及生产型，采用1一9标度法确定机床在设计阶段的权重系

能力方面遭遇了挑战。特别是由于生产能力不足和加数,结合对设计阶段指标的层次排序，得到最佳决策

工过程中的热变形问题，导致了交货期限的延误,并方案。最后以某机床为案例分析,验证了该评价方法

因此产生了罚款。为了应对这些挑战,S公司对现有在机床设计阶段的可行性。

的加工工艺进行了深人审查，