碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)和钛合金由于各自优异的性能而广泛应用于航空航天制造业中。其组成的叠层材料在装配过程中通常需要通过螺栓进行连接,因此装配孔的质量直接影响飞机零部件的质量和寿命。由于CFRP和钛合金都属于典型的难加工材料,在加工过程中刀具过快的磨损会导致制孔稳定性和精度迅速下降,导致制孔质量不合格。低频轴向振动钻削工艺是一种能有效保证叠层材料制孔效率和制孔质量的工艺方法,并且与传统钻削工艺相比,改善了刀具磨损,提高了刀具的耐用度。本文以振动制孔技术作为主要研究对象,揭示了叠层材料制孔中刀具的磨损规律及主要磨损形式和磨损机理,分析了刀具磨损对制孔质量的影响,并通过对比实验分析了超硬刀具在振动钻削叠层材料中的应用前景。主要研究内容如下:(1)结合振动钻削原理,理论分析了刀具在振动钻削下实际工作角度变化规律,设计振动与传统加工对比实验,明确了振动钻削下刀具磨损形式及磨损机理。(2)结合刀具磨损规律,分析了振动与传统两种工艺下在钻削力、制孔质量、孔径及形位公差方面的差异及原因,明确了振动钻削在制孔质量上的优势。(3)进行了PCD超硬刀具与硬质合金刀具的对比实验,并从钻削力、钻削温度、磨损规律及制孔质量进行对比分析,研究了超硬刀具在振动钻削叠层材料中的优势及应用前景。