在各碳纤维方向下的碳纤维增强聚乙烯(CFRP)会表现出力学与热性能的较大差异，通过控制不同切削实验参数，利用控温直角切削测试系统测试了各纤维方向CFRP在设定温度下的切削特性。研究结果表明:在刀具对工件最初切入时，主切削力快速增大，达到一个稳定的阶段之后大幅减小。纤维和刀具形成垂直切削角的情况下，切削力随温度上升而显著减小，到达高温状态时切削力相对于低温状态只有10%。在90°切削角条件下，在切削面下产生了更明显的开裂损伤；在135°的切削角条件下，刀具跟CFRP材料尤其是纤维形成更大的接触面积，降低了接触力；形成180°的切削角后，纤维和刀具的切削刃保持相互平行的状态。

　　1.温度对力学性能的影响

　　材料力学性能是指材料在不同环境下(温度、介质、湿度)承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征。本文主要考察温度变化对压缩强度所产生的影响。温度对CFRP的力学特性具有明显影响，提高温度后，试样的压缩强度保留率随温度升高而降低，这是由于试样在承受纵向压缩载荷时，基本的性能对试样的压缩强度有很大的影响。聚乙烯的力学性能会随着温度的升高而降低，进而导致试样抗压性能减弱。将会引起聚乙烯力学强度与模量的减小，同时CFRP也会发生机械力学强度与模量的大幅下降。

　　2.高温环境中CFRP的断裂能及主切削力的变化

　　在高温环境中聚乙烯会达到更高的黏弹性，产生更高的断裂能，由此引起CFRP断裂能的增大，同时也可以根据加工阶段的切削力改变来判断CFRP材料的力学特性变化。

　　当利用10Hz低通滤波器对切削力进行处理时，结果显示，切削力发生了较明显的波动。在刀具对工件最初切入的情况下，主切削力快速增大，之后达到一个稳定的阶段，当刀刃从试件发生脱离时，主切削力表现为大幅减小的现象。

　　由于温度对材料力学性能产生的影响，加工时其切削力也会相应产生变化，在纤维和刀具形成垂直切削角的情况下进行测试，试验结果显示，切削力随温度上升而显著减小，到达高温状态时切削力相对于低温状态只有10%。产生上述现象的原因是当温度上升后，聚乙烯表现出明显的温变特征，并且此时模量也明显降低，最终引起切削力的显著减小。

　　3.温度对不同切削角下切削损伤的影响

　　在90°切削角条件下，在切削面下产生了更明显的开裂损伤，这跟切削力的变化原因一致。形成90°切削角后，聚乙烯达到了更高的温度，引起力学强度的明显降低，同时黏结效果减弱，出现纤维偏转的情况并发生开裂。在135°的切削角条件下，刀具可以跟CFRP材料尤其是纤维形成更大的接触面积，降低了接触力。形成180°的切削角后，纤维和刀具的切削刃保持相互平行的状态，此时的切屑基本来自后刀面挤压材料与刀刃在轴向上发生推挤所引起，限制了损伤进一步扩散到面下。靠近切削面的区域主要表现为纤维断裂的特征。从总体上看，损伤程度基本恒定，当温度上升后表现为略微减小的变化规律。

　　综上可知，①随着温度升高，CFRP筋材压缩强度明显降低，力学性能随温度升高而降低。②在刀具对工件最初切人时，主切削力快速增大，之后达到一个稳定的阶段，当刀刃从试件发生脱离时，主切削力表现为大幅减小。切削力在高温(100℃)时，切削力仅为低温状态的10%。③在90°切削角条件下，在切削面下产生了更明显的开裂损伤；在135°的切削角条件下，刀具跟CFRP材料尤其是纤维形成更大的接触面积，降低了接触力；形成180°的切削角后，纤维和刀具的切削刃保持相互平行的状态。损伤程度基本恒定，当温度上升后表现为略微减小的变化规律。