碳纤维复合材料（carbon fiber reinforced plastics）是目前应用非常广泛的先进复合材料，具有高比强度、高比刚度以及良好的耐热性等特点，已经广泛应用于航空航天领域和国防科技领域。然而由于碳纤维复合材料特殊的叠层结构和高硬度、散热慢等特点，其二次加工尤其是制孔加工质量较差已经成为制约材料发展应用的关键因素。碳纤维复合材料在进行制孔加工过程中通常会出现入口劈裂和出口分层等加工缺陷，是典型的难加工材料。本文针对碳纤维复合材料的制孔难加工性，从刀具几何角度和工艺参数等方面研究了影响制孔加工质量的主要因素。通过建立碳纤维复合材料钻削加工有限元分析模型，对比分析了刀具顶角和横刃以及工艺参数对加工过程中产生的钻削轴向力和加工质量。并针对刀具几何结构对加工质量的影响，提出采用薄板钻进行薄层碳纤维复合材料的钻削加工。得出结论：（1）刀具顶角和横刃对碳纤维复合材料制孔加工质量的影响很大。小角度螺旋槽钻头具有较小的钻头顶角，加工质量优于普通麻花钻；钻头横刃长度越小，产生的钻削轴向力越小，加工质量越好。（2）工艺参数是影响制孔加工质量的重要因素。加工过程中产生的钻削轴向力随主轴转速的提高而减小；随进给速度的提高而增大。在制孔加工中采用高转速低进给有利于加工质量的保证。（3）薄板钻钻削薄层碳纤维复合材料产生的出口破坏较小，加工质量优于普通麻花钻头，并且加工质量受工艺参数影响较小。