机械工程学报

作者：安华, 王喆, 王国锋, 宋庆月, 刘峰, 钟才川

单位：1. 天津大学机械工程学院 天津 300350;2. 天津金岸重工有限公司 天津 300350

关键词：碳纤维复合材料,变参数,刀具磨损,粗糙度,支持向量机回归,模拟退火；

基金：国家自然科学基金（51675369）、天津市自然科学基金（17JCZDJC40100）、航空科学基金（2017ZE25003）、国防基础科研计划（JCKY2018205C002）和2018年度天津市交通运输科技发展项目计划（2018-b10）资助项目。

针对碳纤维复合材料钻孔加工过程中无法实现加工质量与效率统一以及离线优化得到的钻削参数没有考虑变参数刀具磨损等不确定因素影响问题，提出一种新的粗糙度在线监测与加工参数自适应优化方法。采用一组新的无量纲特征以实现变参数刀具磨损监测；以刀具磨损状态值、进给速度以及主轴转速构成特征向量，进而建立基于支持向量回归的孔壁粗糙度在线监测模型。当监测系统判定孔壁粗糙度不合格时，利用模拟退火算法在当前刀具磨损状态下进行钻削参数优化。利用复合材料变参数钻削试验来验证上述方法的有效性。试验结果表明，该方法能够准确判定粗糙度的质量状态，同时有效实现钻削参数自适应优化，解决了复合材料制孔过程中加工质量与效率统一的问题。

来源：2020年第2期

《机械工程学报》期刊编辑部

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