芳纶纤维复合材料(AFRP)具高的比刚度、耐冲击和抗电磁等优点,被大量应用于火箭、飞机、汽车、装甲防护、体育器材等领域。AFRP要通过切削加工后才能满足后续使用,尤其是构件间连接时需要大量制孔。芳纶纤维复合材料的各项异性以及差的导热性等特性,导致在制孔时易产生毛刺、撕裂、分层以及烧伤等损伤。AFRP制孔出现的切削损伤将严重影响工件的可靠性和使用寿命,甚至造成安全隐患。本课题针对AFRP制孔损伤,通过分析材料特性和切削机理以及进行试验探索等方式,开展探索AFRP高质量制孔工艺的研究。本文最初通过分析AFRP的特性及其切削模型可知,基体和增强纤维由于性质不同导致切削破坏的方式有很大差别,进而导致制孔切削时易出现毛刺、分层、撕裂和烧伤等损伤。对芳纶试验样件用麻花钻进行制孔损伤观测,其试验结果可以验证上述结论。对AFRP进行钻削和螺旋铣削制孔试验,结果表明螺旋铣削的制孔切削力较低,制孔质量相对较好。同时,铣削刀具的结构和材料对制孔质量有显著影响。测量切削区温度并分析制孔质量可知,当切削区域温度过高时,在切削力的作用下纤维更易从树脂基体中抽出,形成制孔损伤。通过上述研究,得到如下的制孔损伤消减策略。螺旋铣外冷风冷却对AFRP制孔,有效降低制孔切削区温度,抑制制孔烧伤损伤。表面划切和立铣刀螺旋铣削对AFRP组合制孔能有效抑制制孔入口和出口的毛刺、分层等损伤,并通过试验得出当表面划切深度小于复合材料两个铺层厚度时能有效抑制烧伤损伤。AFRP制孔时加垫板能有改善孔口损伤,但是垫板材料是影响制孔质量的重要因素,碳纤维垫板效果明显好于木板垫板。PCD铣刀是对芳纶复合材料制孔的一种高质高效刀具,通过进行刀具寿命试验后可得,120个孔后刀具出现明显崩边。本文通过分析AFRP的特性和切削模型,并试验探索其制孔损伤成因及可加工性,最后得到有益于提高其制孔质量的工艺,为芳纶复合材料在实际生产加工中提供指导和参考。