碳纤维增强复合材料与钛合金因其各自突出的物理及化学性能,在航空航天相关领域中被广泛应用。两者的叠层材料结合了各自的性能优点,强度高,质量轻,多用于飞机蒙皮等一些关键性承力结构,承受复杂多变的载荷及环境作用,在预制装配孔时,要求更高的加工质量与精度。然而,碳纤维复合材料与钛合金作为典型的难加工材料,在一体化钻削加工时容易出现钻削力大、加工温度高等情况,造成复合材料分层、撕裂和钛合金灼伤、毛刺等引起制孔精度降低的问题,材料的力学承载性能也难以保证。因此,对碳纤维复合材料与钛合金叠层材料高精度、高质量一体化制孔的研究,以及对加工后材料力学性能的分析具有重要意义。本文基于低频振动钻削技术,研究了低频振动钻削的加工机理,利用MITIS低频振动钻削设备,进行了碳纤维复合材料与钛合金叠层材料的低频振动制孔实验,通过变参数钻削正交实验,得到了优化的加工参数,有效的提高了制孔质量;根据优化后的加工参数,进行了碳纤维复合材料和钛合金叠层材料低频振动钻削与普通钻削的对比实验,分析了两种加工方式的制孔质量、制孔精度和刀具磨损情况;使用不同的加工方式对叠层材料进行了钻削制孔,通过碳纤维复合材料试件的静力拉伸实验,分析了含孔碳纤维复合材料的力学承载性能。研究结果表明,在优化的加工参数下,使用低频振动钻削技术能够有效提高碳纤维复合材料与钛合金叠层材料一体化制孔的质量和精度,与传统方法钻削叠层材料相比,低频振动钻削在抑制制孔损伤、延长刀具使用寿命、提高材料加工后的力学性能等方面具有更大的优势。