碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastic,CFRP)常与钛合金、铝合金等金属材料进行连接,形成叠层结构,再通过钻孔后与其他结构件连接。由于CFRP的各向异性及脆硬性,其制孔缺陷一直是困扰这种叠层材高效加工的难题。对钻削过程进行实时监控,优化钻削工艺参数有利于获得高质量的钻孔质量。本论文以CFRP钻削过程为研究对象,建立基于光纤传感器的钻削温度与应变监测系统,编写相关软件系统的功能模块。本论文涉及如下主要研究内容:(1)综述碳纤维叠层材料的钻削应变与温度测量研究现状,分析监测系统的功能特点,建立基于光纤传感器的监测系统硬件,采用C#语言编写监测系统软件。(2)CFRP钻削应变温度监测系统光纤传感器的布设。设计平行布置的阵列式和全域布置的螺旋线式分布式光纤传感器,分析两种布设方式的特点;研究两种布设方式的数据处理方法,包括时频域分析及数据重构。(3)搭建基于光纤传感器的CFRP钻削应变与温度监测系统,将Visual Studio2017作为开发测试,采用C#语言编写软件功能模块。包括:传感器制作、监测数据采集、监测数据分析、数据库存储和辅助功能五大模块。重点研究模块间数据传输方法以及MATLAB函数和LabVIEW动态链接库的调用方法。连通MySQL建立了实验数据库,将钻削样本信息以及监测数据进行命名归类,实现光纤信号高效处理。(4)基于所搭建的监测系统,采用光纤光栅传感器进行钻削应变测量实验,完成监测系统与商用高速光纤光栅解调仪之间的通讯调试;运用所编制的系统数据处理模块,分别对阵列式和对数螺旋线式的分布式光纤的监测数据进行处理,验证监测系统的有效性。