碳纤维增强复合材料、钛合金和铝合金等材料因具有高强度、良好的抗疲劳性和耐蚀性等优点,已广泛应用于航空航天领域。复合材料与合金零件形成的复合材料／合金(C/A, Composites/Alloy)叠层构件主要采用铆接和螺接方式,连接孔的加工精度和质量是保证航空航天C/A叠层构件连接可靠性和寿命的关键。由于加工孔数量大且质量要求高,传统麻花钻钻孔工艺难以满足C/A叠层构件一体化制孔要求。为解决麻花钻在C/A叠层构件上制孔存在的问题,本论文根据柔性装配技术对自动化制孔技术的需求,研究采用螺旋铣孔原理的C/A叠层结构单工序一体化高效精密制孔工艺,主要做了以下工作：(1)运用运动学理论,采用数学仿真软件Matlab模拟仿真方法研究螺旋铣孔过程中刀具切削刃相对于工件的运动轨迹,建立C/A叠层结构螺旋铣孔加工的运动学理论模型。研究了在加工过程中,铣刀刀尖、铣刀端刃和侧刃在加工过程中的运动轨迹,进一步研究了螺旋铣削过程中端刃切削层未变形切屑,确定了未变形切屑的几何形状。(2)通过对未变形切屑的形状分析,从理论上研究了螺旋铣孔与传统钻孔的区别,以及其优于传统钻孔的根源。同时探讨了刀具自转与公转的相对转动方向可能对加工产生的影响,对加工效果进行了预测。(3)根据螺旋铣孔的加工原理,以及刀具自转、公转和轴向进给三个运动的匹配关系,完成了对各部分结构的优化设计及设计方案定型。利用三维设计软件Pro/E,建立了螺旋铣孔装置三维虚拟样机,设计了面向大型构件柔性装配的高效精密自动化螺旋铣孔装置。(4)进行了C/A叠层结构螺旋铣孔工艺试验并检测不同工艺参数下的切削力、切削温度、制孔精度和质量、制孔缺陷等；分析了螺旋铣孔刀具转速、公转转速及进给速度等对切削力、切削温度、制孔精度、表面粗糙度、加工缺陷和加工效率的影响规律,确定加工C/A叠层结构不同介质层(复合材料、合金、过渡界而)时的过程控制策略和合理的工艺参数。