由于碳纤维复合材料(以下简称CFRP)构件的装配过程中大都采用铆接或螺栓连接等连接形式,因此复合材料的制孔质量已成为影响此类构件使用寿命和强度的关键因素。而复合材料自身具有各向异性、层间结合强度低、非均匀性等特性,在制孔过程中易出现撕裂缺陷、毛刺缺陷和分层缺陷等缺陷形式。本文采用理论解析与试验相结合的方法,对CFRP的钻削过程进行了较为深入的研究,阐述了加工过程中CFRP与刀具的作用关系、CFRP去除机理以及加工缺陷的产生机理等,为CFRP加工参数选择和制孔刀具设计提供了参考依据。主要研究内容如下:首先,通过构建钻削力预测模型,通过引入赫兹接触理论分析顶压作用,按照斜角切削过程将主切削刃作用区域分成三个部分分别研究,并总结归纳刀具几何参数、纤维铺设方向以及加工工艺参数对切削力的影响规律。其次,采用金刚石涂层钻和PCD直槽钻分别对CFRP进行钻削试验,分析钻削力受加工工艺参数影响情况,并对以上金刚石涂层钻和PCD直槽钻头钻削过程中产生的钻削轴向力进行对比。最后,对比分析钻削加工过程中金刚石涂层钻与PCD直槽钻产生的制孔缺陷产生原因,利用控制变量法分析加工参数对缺陷造成的影响。对比观察并分析金刚石涂层钻和PCD直槽钻出入口的制孔形貌,对金刚石涂层钻和PCD直槽钻钻削产生的孔壁形貌进行观察和测量,将金刚石涂层钻和PCD直槽钻钻削加工孔的表面粗糙度进行对比,对PCD直槽钻和金刚石涂层钻钻头加工孔的圆度进行测量,并提出抑制孔加工缺陷的方法。