碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)在众多轻量化材料中因具有比强度高、比刚性大等优点被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。CFRP层合板在与其他构件装配时,避免不了进行机械加工,其中以孔加工为主。但CFRP在普通钻削制孔加工过程中,易出现加工缺陷、刀具磨损严重、粉末状切屑回收效率低等一系列问题,严重影响制孔质量和加工效率。而对于特殊结构钻头和新制孔技术来说,钻削加工过程中的切削机理与刀具磨损形式存在差异,故本文基于内排屑钻削加工工艺,针对CFRP钻削过程中的加工机理和刀具磨损规律及失效形式进行研究和分析。论文的主要研究内容包括以下几个方面:(1)研究CFRP的钻削加工机理,分析不同纤维方向角下,钻头切削刃在不同锐度下的切屑形成过程,探究钻削加工过程中钻削力和钻削温度的产生机理与影响因素。(2)设计吸气式内排屑刀柄,搭建CFRP内排屑钻削加工实验平台,在一定钻削加工参数下,选择合理的钻头参数进行CFRP的刀具磨损实验研究,在实验过程中采集工件的钻削力、钻削温度以及刀具的磨损值,分析钻削加工过程中钻削力和钻削温度的变化规律。(3)运用极差分析法对实验数据进行分析,研究钻头直径、钻尖角和后角对钻削力、横刃宽度、切削刃钝圆半径和后刀面磨损带宽度的影响规律,提出实际钻削CFRP时最优的钻头参数选择方法。(4)研究CFRP内排屑钻削刀具磨损的问题,采用实验对比分析方法,研究内排屑和非内排屑加工工艺制孔时轴向力和刀具磨损的变化情况,在给出刀具磨损特征表示方法的基础上,通过对内排屑钻头的刀具磨损变化规律的研究,分析内排屑钻头的刀具磨损机理及失效形式。