碳纤维复合材料CFRP（Carbon Fiber Reinforced Polymer）在航空航天、新型能源、国防建设、无线通讯等各种高科技领域的应用举不胜举。然而对于CFRP主要的研究多集中在复合材料的成分设计、材料成型及材质性能测试等方面,对于CFRP的再加工理论、加工工艺及加工质量的研究则相对较少,而且国外对CFRP精密加工理论与工艺技术的长期封锁,更是导致我国对于以碳纤维复合材料为代表的复合材料机械加工技术长期落后。本文基于上述问题进行了一系列研究,主要工作和结论如下:（1）分析了CFRP钻削过程受力以及钻削参数对钻削轴向力的影响,基于正交试验建立了CFRP钻削轴向力经验公式F_z=424.382·n^-0.07f ^0.275,结果表明:进给量f对钻削轴向力影响较大。研究了不同进给条件下的孔口质量和刀刃损伤的情况,结果表明在进给量f<0.1mm/r情况下容易造成撕裂与毛刺缺陷;当进给量f=0.1⁰,2mm/r情况下,孔出口质量明显改善,侧边毛刺与孔口撕裂缺陷更少。最后对钻削切屑形态和刀具切削刃损伤程度进行了分析。（2）对CFRP钻孔过程中的孔进出口缺陷的形成机理进行了分析;总结了已有的孔口质量评价方法,建立了孔口质量评价因子F_d和F_y;最后通过具体实验研究了钻削参数（进给率、转速）对孔口质量的影响。结果表明:进给量f=0.15-0.2mm/r,转速n=8000rpm可以获得最小的F_d和F_y值,即可获得最优的孔口质量。（3）基于钻孔质量对刀具结构进行了探索,通过大顶角、大钝化值的钻头钻削CFRP材料对钻孔缺陷进行了详细的分析;调研国内外复合材料加工钻削刀具厂家并选择其中一些厂家的刀具进行了实验对比;通过实验研究了钻头顶角和刃角钝化值对钻孔质量和钻削轴向力的影响,最后结合上述研究开发了专用于CFRP钻削的新型刀具;采用该刀具对CFRP材料进行钻削试验;并评价了钻孔质量,切削力及刀具寿命。