碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)因具有质轻、比强度高、比模量大等优异性能,已被广泛应用于大飞机中制造主要承力构件。CFRP结构件在连接装配过程中,需要进行大量连接制孔加工,但CFRP加工中易出现分层等损伤,直接影响装配后零件整体服役性能。为了提高制孔质量,现阶段CFRP制孔多采用双顶角钻头,该类钻头具有钻、扩、铰一体几何结构形式,可有效降低轴向力进而减小分层损伤。但是,对于航空级CFRP,其纤维增强相强度大、硬度高,纤维磨蚀性强,导致制孔加工过程中刀具磨损快且严重,极易诱发一系列加工损伤。而且对于复杂结构钻头来说,钻削过程中参与切削的不同部位磨损不同,所引发的损伤也存在较大差别。因而有必要针对双顶角钻头不同部位的磨损形式、磨损变化规律以及刀具特定部位磨损对制孔质量的影响进行详细研究和分析,并探索有效抑制刀具特定部位磨损、提升制孔质量的工艺和方法。本研究以硬质合金双顶角钻头为研究对象,在钻头推荐工艺参数下,研究对出口分层影响较大的横刃和对最终制孔质量影响较大的第二主切削刃的磨损形式、磨损衰变规律。通过减小磨损测量间隔,引入切削刃钝圆半径及后刀面磨损带宽度,表征横刃和第二主切削刃磨损衰变过程。基于第二主切削刃磨损研究,系统分析了第二主切削刃磨损对切削刃切削能力的影响,进而探究由第二主切削刃磨损而引起的孔壁损伤及损伤产生机制。为达到提高制孔质量的最终目标,需有针对性地抑制第二主切削刃磨损,尤其是其末端部位磨损。通过在第二主切削刃不同位置开设内冷出口,喷射MQL冷却润滑油雾,研究其对第二主切削刃末端磨损抑制效果及对孔壁质量影响。研究得到的成果如下:(1)基于刃口显微观测和钝圆半径变化规律,揭示横刃易发生崩刃和第二主切削刃磨损钝化后又受到重新刃磨的机制,获得了此类型钻头不同切削部位的磨损规律。(2)基于第二主切削刃磨损衰变过程及成屑规律,发现在锐角切削区第二主切削刃钝圆半径决定了该切削刃的切削能力。当第二主切削刃与纤维呈120°-170°纤维切削角加工时由于磨损严重易产生凹坑损伤,而在相邻铺层中易产生未切断纤维。(3)在第二主切削刃末端喷射MQL油雾可以显著降低该切削刃末端部位磨损,并有效减小孔壁损伤,提升孔壁质量。本文通过深入探究双顶角钻头不同切削部位的磨损,进而分析刀具磨损对制孔质量的影响规律,从而指导有针对性地抑制切削刃特定部位磨损,提高了制孔质量。本文研究为后续研发高效、长寿命刀具提供了指导,也为开发CFRP高质量制孔工艺奠定了基础。