復合材料是由兩種不同材料結(jié)合在一起形成的特性超過原本兩種基體材料的新材料。早在古埃及時代，人類便用泥巴和麥稈結(jié)合形成最早的“復合材料”，強度超過泥巴和麥稈本身。

      根據(jù)基體材料的不同，現(xiàn)代常見復合材料可被分為塑料基復合材料（本文僅限討論塑料基復合材料）、金屬基復合材料、陶瓷基復合材料等 ；塑料基復合材料又根據(jù)糅合入基體類的不同材料，分為碳纖維、玻璃纖維（俗稱玻璃鋼）、芳綸等材料。更有多種不同材料疊加，如碳纖維+鋁合金、碳纖維+蜂窩材料、玻璃纖維+鈦合金等材料。

       復合材料可以根據(jù)強度設(shè)計要求，設(shè)計不同的纖維編織方向，選擇單方向提高材料強度，分為平織、斜紋織、緞紋織等各種纖維鋪設(shè)方向方法。同時，又可根據(jù)基體將塑料基復合材料分為熱塑性復合材料和熱固性復合材料 ；熱塑性材料會在高溫下融化為液體，并在低于融化溫度后變?yōu)楣腆w。這個過程可被不斷重復，類似小的方冰塊。熱固性材料特性不同。足夠的熱量會產(chǎn)生化學反應，稱為“交聯(lián)”，材料會永遠變形。熱固即為“隨熱而固”。交聯(lián)后，熱固材料不會融化。過高溫度，熱固材料會燒焦，物理特性會降低。 

       復合材料與金屬相比，具有以下特點 ：減少重量，減少零部件數(shù)量，更高強度和剛性 ；更好耐沖擊性，更好耐疲勞性，更好隔熱和隔音性，更好防振和噪音衰減性，無電流腐蝕性；控制纖維方向，確定材料不同方向特性；生產(chǎn)復雜形狀產(chǎn)品。

       由于復合材料由兩種或多種材料糅合在一起，且纖維的鋪設(shè)方向、分層不同，所以對加工提出了更高挑戰(zhàn)，在加工過程中容易產(chǎn)生以下問題：刀具快速磨損、毛刺過大、材料分層、剩余纖維未切除、加工過熱等問題。

       復合材料加工與金屬加工機理有著本質(zhì)不同，金屬加工時被加工材料比切削刀具更軟，切削過程中被加工材料沿著剪切面形成連續(xù)的塑形變形，從而形成連續(xù)、鋸齒狀的斷續(xù)的切屑變形。而復合材料加工本身為一系列脆性破壞過程，切削刃的撞擊使得堅硬的纖維粉碎，形成粉末狀或者毛刷狀的碎屑。

       由于復合材料的高耐磨性，刀具通常采用金剛石涂層或者PCD（聚晶金剛石）刀具切削。同時，在復合材料加工過程中，需要鋒利的切削刃將纖維切除。金剛石涂層可以顯著提高刀具壽命，但金剛石涂層在涂前需要刃口處理，方便涂層附著。金剛石涂層本身有一定厚度，會造成刀具較不鋒利，通常刃口圓角約為20um。PCD刀具直接刃磨而成刃口，所以可以比較鋒利，通常刃口圓角約為10um。 

       兩種刀具的選擇通常根據(jù)客戶生產(chǎn)規(guī)模來定，如果是小批量多品種產(chǎn)品加工，可采用金剛石涂層刀具；如果是大批量定型產(chǎn)品，追求效率，可采用PCD刀具。加工常見碳纖維復合材料，金剛石涂層刀具銑削線速度約為200-400m/min，而PCD刀具銑削線速度可以達到400-800m/min。

       復合材料廣泛應用于航空航天，能源（風電葉片），汽車，運動器材，醫(yī)療，游艇等行業(yè)，主要目的為材料的高強度和低密度。如常見的碳纖維，強度接近高強度鋼，而密度為2.4g/cm3，比鋁合金密度還低；芳綸材料密度更低至1.3-1.4g/cm3。 

       隨著復合材料生產(chǎn)成本的不斷降低，產(chǎn)量大幅提升，其應用范圍也越來越廣，隨之帶來的加工挑戰(zhàn)也不斷增加，我們必須不斷研制更多新型專用復合材料刀具，滿足市場需求。