复合材料以其比强度和比模量高，耐磨性、阻尼性及导热性好，热膨胀系数小等优异性能，广泛应用于航空、航天和军事领域及汽车、电子信息和高速机械等民用领域。其作为高性能构件正逐步取代铝合金、钛合金和钢等。但由于其具有强度大、导热性差、各向异性等特点，又是典型的难加工材料。传统加工方法是使用标准硬质合金麻花钻进行钻削加工，这种方法易产生毛刺、分层和撕裂等缺陷，而且刀具磨损极快。本文针对缺陷抑制和刀具磨损这两方面的问题，分别采取了一些改进措施，取得了理想的效果。具体的研究内容如下：(1)针对玻璃钢、高模量碳纤维复合材料M40／AG-80、高强度碳纤维复合材料T300／AG-80和碳纤维面板／铝蜂窝夹层结构材料这四种材料，详细分析和研究了这几种材料的可加工性，并借助高速钻削试验平台和钻削力测定系统，对这几种材料进行了大量的钻削和“以磨代钻”制孔方法对比试验，从工艺参数、刀具的几何形状及切削力等方面进行了一系列的研究，确定了每种材料的可加工工艺参数范围和最佳的刀具几何形状。(2)针对树脂基碳纤维(C／E)复合材料采用标准硬质合金麻花钻很难实现少无缺陷加工的问题，尝试使用了“以磨代钻”的制孔新方法。通过研究复合材料传统的钻削制孔方法和“以磨代钻”制孔方法在刀具形式、钻削过程、钻削力、钻孔质量、钻孔效率、材料去除方式、切屑形态和刀具磨损等方面的对比，得到了“以磨代钻”的制孔新方法明显优于传统的加工方法的结论。(3)针对标准硬质合金麻花钻加工C／E结构复合材料时严重的刀具磨损问题，以及在铝合金“以磨代钻”加工中出现的不可避免的严重的磨粒堵塞情况，导致在复合材料和铝合金联合加工中只能采取钻削的方法加工的问题，本文尝试通过刀具刃磨的方法，采用具有螺旋面钻尖的硬质合金钻头分别对C／E结构复合材料薄板和铝合金薄板进行了钻孔试验，分析了不同螺旋面刃磨角度对C／E结构复合材料和铝合金钻孔力和质量的影响规律，进而给出了合理的螺旋面钻尖钻头刃磨角度范围，解决了以上两个方面的问题。(4)针对硬质合金刀具加工C／E结构复合材料的低寿命问题，尝试采用了金属材料表面强流脉冲离子束辐照强化(HIPIB)的方法。通过研究硬质合金铰刀在进行辐照强化前后的性能对比，证明了HIPIB可以增加金属的耐磨性，能显著延长硬质合金铰刀的使用寿命，寻求到了一种比较有效的提高刀具寿命的方法。