随着碳纤维复合材料在航空航天领域的广泛应用,当前碳纤维复合材料的钻孔加工过程无法实现加工质量与效率有效统一以及离线优化得到的切削参数没有考虑加工过程中的不确定因素等问题日益突出。针对上述问题,本文将加工质量的在线监测与控制技术用于复合材料的钻孔加工中。首先,通过分析复合材料钻孔试验结果,得到刀具磨损、进给速度以及两者耦合作用下对孔壁粗糙度的影响规律,提出一种基于参考切削力支持向量机回归识别模块的变切削参数刀具磨损监测方法,进而实现孔壁粗糙度的在线监测;其次,由于监测误差在粗糙度监测过程是不可避免的,为保证钻孔加工质量,在粗糙度质量状态判定时,针对直接采用监测值与质量要求值对比方法可能出现的判定失效问题,采用一种裕度判定方法对粗糙度质量进行判定,结果表明该方法可以有效避免判定失效问题;然后,当监测子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切削参数优化;最后,结合本文提出的方法,开发了一套基于LabVIEW与MATLAB软件混合编程的粗糙度自适应控制软件。研究结果表明:基于支持向量机回归的孔壁粗糙度在线监测模型与切削参数的模拟退火优化算法可以实现粗糙度的监测与控制,很好的解决了当前航空航天领域复合材料在钻孔过程中对质量与效率统一问题。