碳化硅颗粒增强铝基（SiC/Al）复合材料作为轻金属基复合材料（MMC）之一,以其高比强度、比模量、耐磨性以及较低的热膨胀系数,广泛应用于航空航天、电子仪器等高端制造领域。虽然SiC颗粒可以显著地提升材料特性,但也会使加工性能变差。高硬度的增强颗粒会造成严重的制孔损伤缺陷,例如毛刺、崩边和撕裂等,这将会严重影响复合材料的制孔质量和使用性能。但是,SiCp/Al复合材料与均质金属材料相比,在材料去除机理、损伤形成方式等方面有较大差异。因此,本文针对SiCp/Al复合材料钻削力模型、制孔损伤机理以及多目标优化等方面进行了系统的研究。主要内容如下:（1）建立了一种考虑颗粒损伤特性的SiCp/Al复合材料钻削力解析模型。对颗粒断裂,颗粒剥离和颗粒挤压三种不同的颗粒损伤特性进行了能量建模。同时基于斜角切削理论、直角切削理论和滑移线场理论分别对麻花钻的主切削刃、第二横刃和冲压区进行表征。为了验证所建模型的正确性,进行了不同材料参数和不同加工参数的钻孔实验。实验结果表明,预测钻削力值与实验钻削力值之间的平均误差为6.55%;与现有文献中的钻削力模型进行比较分析,本文的颗粒模型所预测的钻削力更为精确。基于模型对SiCp/Al复合材料钻削中的能量比进行分析,结果显示颗粒作用的能量占比约为8.2%-13.6%。（2）系统性的研究了SiCp/Al复合材料的钻削加工性能和表面完整性。结果表明,不同颗粒体积分数的材料在孔入口处均出现毛刺损伤;而在出口处则出现了毛刺（15%）和崩边（30%和45%）两种损伤形式。研究了孔壁的损伤特性,发现主要包括以凹槽、微裂纹、基体撕裂、空腔和划痕损伤等为主的基体损伤和颗粒挤压、颗粒剥离、颗粒裂缝、颗粒切断等为主的颗粒损伤。在孔壁亚表面处同样发现了严重的损伤缺陷,包括颗粒团聚、基体变形、基体烧蚀等。对亚表面的显微硬度进行研究分析发现,SiCp/Al复合材料制孔后存在约180μm-220μm的亚表面损伤。（3）基于遗传算法-帕累托优化,对SiCp/Al复合材料钻孔过程中的关键参数进行了研究,同时根据方差分析（ANOVA）和响应曲面进行了参数分析。通过遗传算法获取优化参数范围,利用帕累托优化选取合适的加工参数,并通过实验进行了验证,为SiCp/Al复合材料低损伤制孔提供理论支撑。