碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics)以其特殊优异的力学性能，如质量轻、高比强度、高模量、耐高低温、耐腐蚀、较低的热膨胀系数等，已在航空航天、工业、汽车、体育事业等领域得到十分广泛的应用。但同时又由于碳纤维复合材料特殊的叠层结构、硬度高、散热慢等缺点，使得它在制孔方面很容易产生如分层、撕裂和毛刺等孔口缺陷，以致于加工后的孔精度和材料表面质量难以保证。针对这些缺陷，许多前人学者们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。目前比较有效改善制孔缺陷的刀具为钎焊金刚石套料钻。本课题拟采用硬质合金开孔器与钎焊金刚石套料钻作对比研究，探究这两种刀具在钻削碳纤维复合材料薄板后的孔口质量效果的区别。　　本文以碳纤维复合材料的制孔过程为研究对象，基于有限元基本理论，应用ABAQUS软件建立了碳纤维复合材料钻削加工有限元模型，使用不同主轴转速(范围为2500～4500r/min)，不同进给速度(范围为15～70mm/min)的加工参数进行全过程的数值模拟仿真，最后应用钻孔试验对有限元仿真模型进行修正和验证，得到结论如下:　　(1)无论是哪种刀具钻削碳纤维复合材料，在加工过程中，当保持进给速度不变，钻削轴向力随着主轴转速的增大而逐渐减小;当保持主轴转速不变，钻削轴向力随着进给速度的增大而显著增大;而钻削温度均是随着主轴转速和进给速度的增大而显著增大。故在一定的加工效率前提下，钻削碳纤维复合材料应选用高主轴转速、低进给速度。　　(2)硬质合金开孔器的孔口破坏区域明显小于钎焊金刚石套料钻，说明硬质合金开孔器钻削碳纤维复合材料的孔口质量优于钎焊金刚石套料钻;无论是在钻削过程中的钻削轴向力还是钻削温度，硬质合金开孔器都要比钎焊金刚石套料钻的低，硬质合金开孔器更适于加工碳纤维复合材料。　　(3)将仿真数据与试验结果进行对比分析，最终得到了可对碳纤维复合材料钻削轴向力和钻削温度进行准确预测的有限元仿真模型，并通过实际的碳纤维复合材料钻削试验验证了该有限元模型的有效性。　　(4)应用模拟方法预测碳纤维复合材料钻孔过程中的钻削轴向力和温度可代替传统钻削实验，这样能更方便地优化钻削参数，很大程度地降低实验成本。