碳纤维复合材料具有良好的物理性能和力学性能，在航空行业、工业制造、医疗器械、文体用品中都有着大量应用。当碳纤维复合材料作为主承力结构件时，与金属材料多为机械连接，但是，碳纤维复合材料的各向异性对于制孔的质量造成严重的影响。

　　在碳纤维制品的钻削加工中，孔边分层、孔边毛刺和撕裂是十分常见的缺陷。毛刺和撕裂通常存在与碳纤维制品上下表面的纤维铺层处，其中，孔边分层和孔边撕裂不仅影响装配的质量，对整体的结构应力也有着非常不好的影响。

　　研究人员通过对碳纤维复合材料切削机制进行研究发现，刀具的结构对切削形貌、切削力以及切削热都有着明显的影响。合理的刀具结构设计，不仅可以增加其使用寿命，并且对于提高碳纤维制品的制孔质量也有着重要意义。

　　钻尖角和螺旋升角是切削工具麻花钻的重要几何参数，对于碳纤维板的制孔质量有着很大的影响。研究人员进行大量的研究参数比对发现，尖角对切屑排出角度、切削力、毛刺及孔壁粗糙度都有较大影响，比较不同钻尖角情况下的钻削性能发现，对于硬度高韧性差的CFRP,需要选取较小的钻尖角。

　　在钻削过程中，麻花钻上的横刃不仅会加速刀具的磨损，而且也是造成碳纤维制品孔边分层损伤的一个重要因素。研究人员发现，在轴向的钻削力中，横刃的作用占到40%-60%，可以通过优化横刃的结构尺寸设计，来减少作用，从而提高孔边的质量。直槽钻适合加工不会产生长卷须状切削的材料，碳纤维复合材料正好符合，直槽可以快速排出加工后产生的碎屑，较小的钻尖角可以防止出口的分层，提高孔的加工质量。

　　对于制孔刀具的几何参数和形状的优化不仅提高了碳纤维复合材料的制孔质量，同时也延长了刀具的使用寿命，随着越来越多高模量碳纤维制品的研发，制孔的难度也随之增加，随之还出现了一些碳纤维与金属材料的复合结构，这也就对刀具的设计提出了更高的要求。

         阅读延伸：《切削温度对碳纤维材料性能有影响吗？》