苏 飞 李文毅 李纯杰

（湖南科技大学，机电工程学院难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室，湘潭 411201）

0 引言

纤维增强复合材料（FRP）从20世纪40年代的玻璃纤维增强树脂发展到现在的碳纤维复合材料（CFRP）、芳纶纤维复合材料（AFRP）等多种类型复合材料，由于纤维增强复合材料的比强度高、比模量大、抗疲劳性好等优异特点，FRP 在航空航天、汽车制造以及军事装等方面都有着广泛的应用［1］。在FRP 传统机械加工过程中极易产生各种问题，如毛刺、撕裂、分层缺陷以及刀具磨损严重等［2-4］。

随着1960年世界上第一台红宝石激光器的发明，激光加工技术就不断展现其优异的加工性能。激光加工是一种非接触加工，加工过程中不会产生刀具磨损，能加工高硬度、高脆性以及高熔点的材料［5］。因此，早在1985年VISCONTI 等［6］采用连续激光对纤维增强复合材料进行激光切割实验，研究发现，激光加工玻璃纤维和芳纶纤维增强复合材料都能得到较好的加工质量。ERBA 等［7］采用准分子激光加工芳纶纤维复合材料、碳纤维复合材料以及玻璃纤维复合材料，研究发现，准分子激光加工的加工质量远超过传统加工技术的质量，展现了纤维复合材料激光加工的巨大潜力。AKSHAY 等［8］通过CFRP、玻璃纤维增强复合材料（GFRP）传统钻削和连续光纤激光制孔的对比实验，研究发现，在薄板钻孔时，激光加工能够减少加工和工件装夹的时间。SOLATI 等［9］利用CO2激光器切割GFRP，与常规钻孔进行对比，发现GFRP 层压板在激光加工后的拉伸强度比在常规钻孔后的高。……