本发明提供一种CFRP与钛合金叠层结构钻孔分层缺陷的预测方法，涉及碳纤维复合材料与钛合金叠层装配技术领域。该方法通过解析计算碳纤维复合材料产生分层缺陷的临界轴向力，建立碳纤维复合材料与钛合金叠层结构分层缺陷评价分析模型、平稳制孔初始阶段轴向切削力计算模型和轴向切削力随制孔数量变化的映射关系模型，依据当前钻头结构参数、制孔工艺参数和制孔数量等条件，判断钻孔过程能否产生分层缺陷，以及预测分析分层缺陷区域的最大直径。本发明能预测满足设定分层缺陷标准的最大钻孔数量，有效提高制孔刀具的使用寿命和叠层结构钻孔的合格率，防止因超过分层缺陷标准而导致的零件报废，节约生产成本。