复合材料的机械加工是一个特殊的问题。随着复合材料结构的广泛应用和研究,其加工工艺也迅速发展,高压水切割技术应运而生,为扩大复合材料的应用开辟了广阔的前景。碳纤维树脂基复合材料具有重量轻,强度高,刚度大及其它许多优异性能,用这种材料制造的飞机结构较金属结构可减重15一30%,因而日益广泛地被应用在航空航天结构上,国外有些高速飞机上复合材料结构件的比例已达30%以上,甚至有用80%复合材料制造的真升机。国内飞机结构上复合材料的部件使用量也在增加,包括一些承力构件,如垂尾,舵面,阻力板,以至机身的舱段等。
复合材料的加工性能复合材料成型后,多数情况下都需要进行一定的机械加工,以满足装配,连接等要求,所以,机械加工是复合材料制品制造的后续工序,也是它的生产工艺的一个重要环节。由于复合材料的性质与金属不同,因此,它在机械加工上就有一定的特殊性。首先,由于树脂基体所具备的机械强度相对较小,因此加工时用较小的切削量,如选择过大的走刀量,会产生一种树脂基体机械超重的结果,超重会导致复合材料中纤维和基体的分层。树脂基体的另一个缺点是:承受热应力较小,切削过程中出现的热量能导致树脂基体的机械强度降低并使材料受损。再次,复合材料的增强纤维多半呈脆性断裂,使加工工具受到高度的破坏性磨损,工具寿命短,对于高韧性、高强度的纤维在应用铣、锯、磨、锉、、钻孔等通常加工方法的工具加工时,会出现表面质量很差的“条纹状”切削面。再者,纤维增强复合材料切削加工形成的切屑呈纤维粉末状态,对工作环境和人身安全带来极大影响。复合材料的广泛应用,使加工工艺成为人们关注的热点,成为关系到复合材料能否成功应用的关键。