根据碳纤维复合材料制孔过程中产生的缺陷,自主磨制专用钻头——阶梯钻对碳纤维复合材料进行钻削实验,研究了在不同加工参数下阶梯钻钻削碳纤维复合材料的钻削力、孔出口质量、孔壁表面粗糙度,并与普通麻花钻头进行对比。结果表明：阶梯钻产生的钻削轴向力是麻花钻的一半,孔壁表面粗糙度值更小,孔出口没有明显的缺陷,阶梯钻适合钻削碳纤维复合材料。

采用自主磨制的阶梯钻对碳纤维复合材料／钛合金叠层板进行钻削磨损试验，并与普通麻花钻进行对比，分析了阶梯钻刀具磨损过程。实验结果表明：阶梯钻主要磨损区域为横刃、第一后刀面和第二后刀面，其中第二后刀面磨损最为严重，相比普通麻花钻，阶梯钻产生的钻削力更小，阶梯钻刀具寿命远远高于普通麻花钻.