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当前国内外学者在碳纤维复合材料切削加工机理、工艺参数优化及刀具开发等方面已开展了大量的研究工作，取得了阶段性的研究进展；但现有研究仍主要继承了传统金属材料切削机理研究思路，缺乏针对复合材料固有各向异性可加工性的评价准则、表面质量与损伤评价体系、缺陷主动控制及加工数据库的开发等工作，以提高碳纤维复合材料从设计、生产制造到装配的工艺适配性。目前碳纤维复合材料在切削加工方面主要存在以下研究挑战与科学问题亟需解决。
①CFRP与传统各向同性金属材料的主要区别在于其由两相机械、物理属性完全不同的材料所组成，非均匀性和各向异性是造成CFRP难加工属性的最本质因素。目前，有关CFRP切削机理的研究和切削工艺的优化仍主要延续了金属材料的局限性思路，缺乏针对复合材料各向异性影响下的微细观切屑去除机理、表面精度与完整性创成机制的相关基础研究。
②CFRP具有各向异性传热特性，切削过程中树脂纤维界面区域的热累积效应极易产生局部高温，引起树脂材料玻璃化转变或软化失效。树脂作为纤维增强相支撑与保护载体，一旦破坏失效，极易引起严重的物理损伤（如表面烧蚀、树脂降解等）。现已开展的工作缺乏针对复合材料树脂纤维微观各向异性传热特性建模、切削温度仿真预测以及热影响下表面损伤形成机制的研究。
③CFRP切削过程中的力、热变化规律都区别于传统各向同性金属材料，由此所形成的切削加工表面形貌、表面缺陷类型也与金属材料完全不同。为实现CFRP切削加工工艺的优化，必须首先建立一个适合描述CFRP所特有的表面质量特征和缺陷特征的评价方法，形成具有体系性的复合材料切削表面质量评价标准。
④现有关于CFRP加工缺陷的研究仍以被动的观察和描述分析为主，或是离线优化无缺陷的切削加工工艺，缺少加工缺陷在线预测与主动控制相关研究。因此，如何采用在线检测和实时预报的方法来主动控制CFRP加工缺陷，并形成复合材料从设计、成型、制造到装配的全工艺流程下的切削数据库与知识库，是实现CFRP高效精密加工及后期产业化推广所亟需解决的技术问题。