碳纤维/环氧树脂(Carbon/epoxy,C/E)复合材料比重小、刚性好、强度高,同时具有良好的抗疲劳性能和耐腐蚀性能,因而被广泛应用于航空航天工业中,例如制作飞机机身、机翼、垂尾等。在飞机装配过程中,需要加工大量的连接孔。由于C/E复合材料自身结构特点,在传统钻孔过程中,容易产生各种加工缺陷,从而影响材料的使用性能和寿命,此外还存在刀具磨损严重,制孔工艺繁琐,生产效率低等问题。螺旋铣孔是航空航天领域新出现的制孔技术,由于能够大幅减小复合材料制孔过程中的轴向切削力并降低切削区温度,从而有效提高加工质量和刀具寿命。本文主要针对C/E复合材料螺旋铣孔加工过程中的切削力和加工损伤进行了研究,主要内容如下:根据螺旋铣孔加工运动学原理,对刀具侧刃和端刃的未变形切屑形状进行了分析,从微元切削的角度建立了螺旋铣孔加工切削力模型并通过加工试验,对侧刃和端刃切削力系数进行了标定。考虑复合材料内部结构,分析了工件在加工过程中的受力变形以及引起的端刃切削层厚度变化情况;基于弹性地基梁模型,对端刃的轴向力模型进行了改进,并通过试验进行了系数标定。经试验验证,切削力模型能够较准确的对C/E复合材料螺旋铣孔加工过程中的径向、轴向切削力进行预测。研究了刀具几何参数对C/E复合材料螺旋铣孔加工损伤的影响规律。选用不同形状的平头型立铣刀和圆弧角型立铣刀进行C/E复合材料螺旋铣孔加工试验;通过光学显微镜对加工孔出入口损伤区域进行观测,选取适当的评价方法对毛刺、撕裂和分层损伤进行了评价和比较。结合螺旋铣孔加工运动学原理,分析了刀具形状对加工损伤的影响规律,并对刀具侧刃和端刃的磨损情况进行了分析。研究了刀具中心的运动速度,运动轨迹以及切削速度对C/E复合材料螺旋铣孔加工切削力和加工损伤的影响。分别改变加工过程中的进给速度、轴向每转切深和主轴转速,进行螺旋铣孔加工试验,对加工过程中的切削力进行了测量,分析了加工参数对切削力大小的影响。对出入口的毛刺、撕裂和分层损伤进行了测量和评价,结合切削力的大小分析了加工参数对孔出入口加工损伤的影响。