对波音777-200与波音787所用材料进行比较，可以看到碳纤维所占份额从7%升到 43%，钛所占份额也从6%升到14%。这说明，接合部位高耐磨和难加工材料的相应份额上升，同时，过程可靠和高效的切削工艺也成为经济方面的决定性准则。

碳纤维多层材料

在材料选择方面，不同的材料对于加工过程的可靠性也是存在不同的影响因素。如碳纤维(限制硬塑料碳纤维)，具有高度耐磨、对过热敏感、对剥皮力敏感，不能切削，必须进行剪切的特点;而铝是相对较软、容易加工的材料，易形成长的切屑、形成刀瘤。此外，钛在航空航天业中主要使用的合金是6Al-4V，其硬度特点易导致相变放热和切削刃磨损。同样，切削过程的可靠性也取决于材料的选择。

总之，无论是相同材质或不同材质的碳纤维多层材料，占主导地位的材料或材料组合都是与孔加工有关的。对于大型飞机的制造，碳纤维作为主要材料而取代了铝，且大多数孔加工是在以碳纤维作为覆盖层的多层结构上进行的。

钻孔刀具的主要应用领域

在飞机外壳部分的装配环节，主要使用铆钉孔钻孔，通常为2层以上的多层材料，厚度大约为4~10mm，碳纤维/钛接合部分还会适当增加。在飞机机身部分的接合处，主要为螺栓和铆钉连接钻孔，碳纤维/钛和铝/钛接合部分也会适当增加。在中央翼盒的机身和机翼装配环节，主要是深孔钻削，因材料的厚度差异很大，将主要采用碳纤维和铝。

分层，是在碳纤维加工时会遇到的特殊问题。分层问题主要可分为剥皮(孔入口处)、推出(孔出口处)、树脂灼伤(局部熔化)，以及层分层(材料中的局部剥皮分层)几大类。分层主要是由刀具方面的某些原因造成的。如高轴向压力、高切削压力，因很强的摩擦而产生放热现象等。因此，为了避免刀具崩裂和实现过程可靠性，应选择适合材料的横刃造型设计，使用阶梯刀具(如钻削/铰削/锪孔) “一次性”完成。通过碳纤维-金属材料组合的形式可满足一些额外的要求。如碳纤维-铝，形成的螺旋形刀具，用于深切屑槽的高效排屑，刀尖角最大值为 135°甚至更陡。金属残留物(残渣)可以被“润滑”到层边界处或碳纤维上，过度的轴向压力能够引起层过渡处的分离。碳纤维-钛，形成的螺旋形刀具有利于高效排屑，需要冷却(MMS)。

刀具加工的使用准则

孔加工的要求，作为刀具设计的框架条件。其技术标准主要包括：孔的形状和位置、相邻层之间的过渡、在入口和出口处的毛刺形成/纤维残渣、分层和熔化、刀具特殊的切削参数、刀具磨损(耐用度)以及刀具断裂。其经济标准主要包括：操作数、每次操作的节拍时间、换刀和检查所用的停机时间、每个孔的刀具成本比例(成本/耐用度)、故障成本、废品及返修率。

手动钻孔进给装置，主要应用在飞机机身、机翼或机身部分进行装配工作部分。切削加工时会遇到的问题：对于较旧的装置而言，只能有条件地使用PCD，且容易受到操作者影响以及低转速的限制。因此，气动、手动控制的钻孔进给装置在长远看来将覆盖飞机制造业中孔加工的主要份额，对于刀具的开发研制也将起到决定性的作用。

数控机床主要应用于下部结构组件的制造和装配，如飞机机身的装配，机器人控制的轨道钻孔装置具有较大的空间灵活性。而且数控设备在加工不同材质的多层材料时，具有明显的优势，因为能够适应各个材料层的加工参数。

对于不同的钻孔形式，也应具有不同的操作顺序。多阶梯刀具用于整体钻孔、铰孔和锪孔，对于相同材质的多层材料而言，这是一种过程可靠且经济的解决方案。具有减少节拍时间、很低的分层倾向以及因为从工件中逐步退出，使得出口边缘很干净的优点。值得注意的是，复杂的刀具要求稳定的机床，且各个阶段的刀具耐用度需要保持一致。