本发明属于叠层材料切削装置研究技术领域，提供了一种叠层结构钻削的实验装置。该实验装置通过安装高速显微观测系统实现对高速钻削过程中切削刃与材料的作用过程和层间间隙的形成过程的同步实时记录，分析图片记录得到层间间隙具体大小；利用切削力在线测量系统实现对变形、切削损伤等形成过程中切削力的动态监测；添加随动回收装置实现对切屑、粉尘等有效回收，实现绿色加工。本发明的实验装置解决了叠层材料钻削过程中层间分层过程与刀矢加工进程之间的关系，实现对层间异构界面处材料高速切削过程的显微记录，从而分析损伤产生机制，为刀具设计和工艺制定提供指导，为叠层结构的异构界面的切削理论阐述提供实验支撑。