近年来，CFRP材料制孔技术已成为飞机制造领域中的研究热点，虽然在钻削加工机理、制孔质量和制孔工艺及专用刀具方面都得到广泛深入的研究和探索，随着航空制造工业对装配质量要求的进一步提高，CFRP制孔技术在试验和理论分析方面仍需要进一步深入研究。在国产C919 客机中，主要有CFRP/CFRP、CFRP/钛合金、CFRP/铝合金三种连接方式，其中CFRP/钛合金连接制孔难度最大。结合我国大型飞机工程，针对CFRP/钛合金叠层结构高效制孔工艺，在切削加工机理、专用刀具开发以及工艺优化等方面开展基础理论和应用技术研究，为复合材料构件高效制孔工艺提供理论指导和技术支持，将有益于我国复合材料切削加工技术水平的提高。. 本项目针对CFRP/钛合金叠层结构，在CFRP切削加工机理与临界分层损伤模型、CFRP/钛合金叠层结构制孔专用刀具开发和自适应高效制孔工艺等三方面，开展了基础理论和应用技术研究。项目首先采用正交飞刀切削试验方法，研究了CFRP切削加工机理，研究了切削过程中的力热行为的各向异性；然后针对三尖钻和八面钻开展了高强度CFRP层合板的钻削制孔试验，研究了钻削过程及钻削缺陷形成原因；基于钻削能量守恒法，结合板壳理论、断裂力学和弹性力学推导建立了麻花钻和匕首钻钻削T800S/250F CFRP时的分层临界力学模型，并通过钻削试验验证了预测模型的正确性；基于CFRP钻削加工的分层临界力学模型和切削温度分布模型，提出了适用于钻削复合材料构件的刀具设计方法，并开发了适用于CFRP高效制孔的钻-扩-铰专用刀具；通过CFRP/钛合金叠层材料钻削试验，研究了不同钻削工艺参数下的钻削力、钻削温度和制孔质量，提出了适用于CFRP/钛合金叠层的自适应制孔加工工艺方案，为下一步开发适用于CFRP/钛合金叠层的自适应制孔工具装备提供了依据。本项目成果——复合材料加工刀具，在国内航空制造企业获得推广应用，并作为主要关键技术之一，获得中国机械工业科学技术一等奖。