近年来,随着飞机性能需求的提高,碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastic/Polymer,简称CFRP)在飞机结构件中的应用越来越多。CFRP通常与金属材料(如铝合金、钛合金)叠层使用,它们之间通过铆接、螺接等方式连接,这就需要对被连接件进行制孔,连接孔的质量对被连接件的强度、刚度和疲劳寿命有直接影响。本文以CFRP/铝合金叠层构件为研究对象,分析了定参数制孔中存在的工艺问题,提出了变参数制孔工艺方法,并对变参数制孔中的一些关键问题进行了研究。论文的主要研究内容如下:(1)阐述了CFRP、铝合金的材料特性和制孔中存在的问题或缺陷,通过CFRP/铝合金叠层定参数制孔实验对孔径、粗糙度、切屑、毛刺、分层、撕裂等进行了定性或定量分析,总结了叠层构件定参数制孔存在的主要工艺问题。(2)分析了金属切削中的切屑形成机理,研究了铝合金钻削切屑的形成过程和工艺参数对切屑的影响。阐述了钻削出口毛刺的形成机理,并对铝合金出口毛刺高度进行了回归分析,建立了毛刺高度关于工艺参数的数学经验模型。针对断屑和毛刺对进给速度不同要求的矛盾,提出变进给退刀制孔工艺方法,分析了变进给位置、变换后的进给速度对切屑和出口毛刺的影响。(3)比较了单层钻削与叠层钻削的孔径差异,运用变参数制孔方法,分别改变CFRP层钻削参数和铝合金层的钻削参数,分析了各层工艺参数对CFRP/铝合金叠层的孔径的影响,提出叠层制孔孔壁形成过程的猜想。然后,进一步研究了铝合金层工艺参数对孔壁粗糙度、CFRP出口形貌以及刀具磨损的影响,并给出了各层材料工艺参数的选择建议。本文研究了CFRP/铝合金叠层构件变参数制孔的相关问题,其研究成果具有一定的工程应用价值,为航空自动化制孔技术提供了参考。