钻削过程与监测信号映射模型研究有利于实现钻削机理细致化研究、工件质量精准化评估和钻削过程实时在线监测。论文以建立钻削过程与监测信号映射模型为目标,以建模过程中所应该和必须解决的关键问题为主线,在钻削监测系统软硬件设计、钻削阶段划分、监测信号工频滤波与去噪、信号瞬时频率提取等方面做了较为详细的研究:(1)根据钻削加工特点,选用三向振动传感器监测机床振动情况、声发射传感器监测刀具磨损状况、霍尔电流传感器监测主轴电机电流变化,利用LabVIEW软件编程实现监测信号数据的获取,从而完成钻削过程监测试验;通过分析钻刃与工件接触状态细分钻孔过程为钻入、钻中和钻出三个阶段,并定义钻刃刃尖与工件接触状态瞬时改变时所对应的瞬时时刻点。(2)在对监测信号做频域分析时发现轴向振动Az信号存在明显的工频干扰,主轴功率Sp信号夹杂噪声成分,比较分析后确定独立分量分析方法和小波阈值去噪方法分别用于Az信号的工频滤波和Sp信号的消噪,并对工频滤波和小波阈值去噪算法做了改进,应用结果表明,改进方法能实现监测信号工频干扰及噪声的有效滤除。(3)从研究瞬时频率的定义出发,分析了瞬时频率具有实际物理意义的必要条件,指出Huang等人提出的固有模式函数概念满足该条件,接着探讨了经验模式分解方法及其端点效应抑制方法和特征固有模式函数筛选算法,比较分析了经典解析信号法和正交极大包络两种瞬时频率估计算法,其中正交极大包络方法能较精确提取监测信号的瞬时频率,基于突变瞬时频率特征所对应的瞬时时刻点最终在1%误差范围内建立了钻削过程与监测信号之间的映射关系模型。建立映射模型过程中主要涉及到监测系统软硬件设计、信号的工频滤波与去噪、信号的经验模式分解及特征固有模式函数筛选、瞬时频率特征提取等子问题研究,子问题研究中所采用的方法对其他监测系统研究具有一定的参考价值和借鉴意义。本文的研究成果,在一定程度上深化了钻削过程监测传感器信息研究,为钻削过程不同阶段的工况信息和工件质量检测研究奠定了良好的基础。