Datasets:
Tasks:
Tabular Classification
Formats:
csv
Languages:
Chinese
Size:
1K - 10K
Tags:
bolt-tightening
quality-detection
torque-angle
time-series
industrial-manufacturing
machine-learning
License:
| license: mit | |
| language: | |
| - zh | |
| tags: | |
| - bolt-tightening | |
| - quality-detection | |
| - torque-angle | |
| - time-series | |
| - industrial-manufacturing | |
| - machine-learning | |
| task_categories: | |
| - tabular-classification | |
| pretty_name: Bolt Tightening Quality Detection Dataset | |
| size_categories: | |
| - 1K<n<10K | |
| # 螺栓拧紧质量智能检测数据集（Bolt Tightening Quality Detection Dataset） | |
| **自建数据集**：面向重型机械装配车间螺栓拧紧工序，基于螺栓拧紧「力矩-转角」力学模型模拟生成，用于拧紧质量智能检测与工艺追溯系统的算法开发与验证。 | |
| ## 数据集概述 | |
| - **用途**：螺栓拧紧过程质量状态自动判定（5 类多分类任务） | |
| - **样本规模**：3000 条完整拧紧周期（基准集 1200 条 + 扩展集 1800 条） | |
| - **采样频率**：100 Hz | |
| - **采集量**：力矩（N·m）、转角（deg）双通道时间序列 | |
| - **螺栓规格**：M12 / M16 / M20 / M24 | |
| ## 质量标签（5 类） | |
| | 编码 | 标签 | 说明 | | |
| |------|------|------| | |
| | 0 | 合格 | 力矩升至目标扭矩后保持 | | |
| | 1 | 欠拧 | 力矩提前停止，终值低于目标扭矩 | | |
| | 2 | 过拧 | 力矩越过目标扭矩后停止 | | |
| | 3 | 滑牙 | 力矩升至峰值后急剧跌落（螺纹滑丝） | | |
| | 4 | 虚拧 | 力矩全程低位（错扣/未正确啮合） | | |
| ## 目录结构 | |
| ``` | |
| bolt-tightening-quality/ | |
| ├── raw/ | |
| │ ├── benchmark/ | |
| │ │ ├── records.jsonl # 标准工况基准集（1200 条） | |
| │ │ └── metadata.csv # 元数据与标签汇总 | |
| │ └── extended/ | |
| │ ├── records.jsonl # 扩展工况集（1800 条） | |
| │ └── metadata.csv | |
| ├── processed/ # 预处理后特征数据集 | |
| │ ├── train.csv # 训练集（70%，Z-score 标准化） | |
| │ ├── val.csv # 验证集（20%） | |
| │ ├── test.csv # 测试集（10%） | |
| │ └── feature_metadata.json# 特征选择与标准化参数 | |
| ├── generate_data.py # 数据生成脚本 | |
| └── preprocess.py # 预处理与特征工程脚本 | |
| ``` | |
| ## 数据格式 | |
| `records.jsonl` 每行一条 JSON 记录： | |
| ```json | |
| { | |
| "id": "B0001", | |
| "spec": "M12", | |
| "grade": "8.8", | |
| "wear": 0, | |
| "temp": 20.0, | |
| "target_torque": 80.0, | |
| "speed": 181.51, | |
| "label": 0, | |
| "label_name": "合格", | |
| "angle": [0.0, 1.8, ...], | |
| "torque": [-0.6, 1.3, ...] | |
| } | |
| ``` | |
| `processed/*.csv` 为提取并标准化后的 8 维特征向量，列含 `id, spec, source, label, label_name` 及 8 个特征（`torque_mean`、`torque_peak_angle`、`total_angle`、`avg_rate`、`rising_slope`、`angle_deviation`、`final_torque`、`hold_fluctuation`）。 | |
| ## 生成方法 | |
| 数据基于螺栓拧紧力学模型（空行程 → 贴合 → 弹性上升 → 保持/跌落 四阶段）模拟生成，噪声采用「1.5% 读数 + 底噪」的相对噪声模型。扩展集额外覆盖不同螺栓性能等级（8.8/10.9/12.9）、工具磨损状态、环境温度等工况。 | |
| ## 复现 | |
| ```bash | |
| python generate_data.py # 生成原始数据 | |
| python preprocess.py # 预处理 + 特征工程 + 7:2:1 划分 | |
| ``` | |
| ## 关联项目 | |
| 完整课程设计项目（系统方案、业务数据、提示词追溯）见 GitHub 仓库： | |
| https://github.com/CYCCCC119/caoyuchen111.md | |
| ## License | |
| MIT | |