芳纶纤维出众的力学特性即超高的比强度、比模量和高韧性赋予了芳纶纤维复合材料优异的物理化学性能,使其在航空器、军工、橡胶、建筑等诸多行业的研究和应用逐渐深入。然而纤维复合材料非均质和各向异性的特点以及其增强体优秀的机械特性共同使得芳纶纤维复合材料的切削加工性较差,机械加工又是其成型后不可或缺的工艺环节,因而近年来对于芳纶纤维复合材加工技术的研究已成为热点,芳纶纤维复合材料近净成形技术水平的不足成为限制其深入研究和应用的阻碍。本文以树脂基芳纶纤维复合材料为对象展开研究,从切削机理入手,建立切削力模型和加工缺陷产生模型。通过模型分析缺陷抑制策略,提出了紫外—超声振动改性的芳纶纤维表面处理方法,提出了复合材料表层树脂安全厚度的计算方法。在以上基础上,探索出了改性芳纶纤维复合材料的工艺路线,测试了改性复合材料的力学性能,完成了复合材料切削实验。论文的主要研究内容和取得的成果如下:(1)通过分析加工机理建立了切削力随纤维方向角变化的力学型。以切削力预测为基础,探究了纤维复合材料加工毛刺和毛边缺陷产生机理,建立了缺陷产生模型。提出了纤维剪切断裂临界条件和弯折断裂条件,推导出了表层树脂安全厚度与切削力的关系,为复合材料的制备提供了参数指导。(2)在紫外线(UV)环境下,使用超声振动改性了芳纶纤维,表征了改性后的芳纶纤维微观形貌、拉伸强度及官能团比例。综合表征结果确定了最佳改性工艺参数,验证了紫外辐照环境可加速超声振动改性的过程。(3)完成纤维复合材料铣削实验。分析了刀尖半径、切削深度和改性方法对铣削力影响的机理。探究了表面粗糙度与表面缺陷的产生机理。对于改性芳纶纤维复合材料,铣削毛边缺陷明显被抑制,验证了表层树脂安全厚度模型的可用性。