对于陶瓷基复合材料和一些高体积分数的高硬度颗粒增强型金属基复合材料，由于其具有超高的硬度和耐磨性，改变刀具的材料和结构已经无法解决材料的加工问题，这就需要寻找新的加工技术和方法。 作为特种加工方式之一，超声振动辅助加工在加工硬脆型复合材料方面取得了很好的效果。超声振动辅助加工将传统切削与超声振动结合起来，在刀具或工件上施加一个微振幅的高频振动。在加工过程中，振动的存在使刀具和工件产生间歇性的分离，这样破坏了纤维与基体之间的界面力，降低了材料的加工难度。对于基体为塑性的复合材料，微振幅、高频率的振动增加了刀具的切削路径，进而提高了材料的去除率；对于基体为脆性的复合材料，超声振动改变了材料的去除机理，材料去除方式由切削刃或磨粒滑擦去除变为脆性崩碎去除，大大降低了切削力。研究显示，在钻削某CMC材料时，相对于传统钻削加工，超声振动钻削能够降低切削力达50%，提高材料去除率达10%。 国内外学者采用超声振动加工方法对陶瓷基复合材料的加工做了大量的试验研究。Kai Ding等人使用烧结金刚石套料钻对C/SiC陶瓷基复合材料进行钻削试验，结果表明，相对于传统加工，超声振动钻削加工的钻削轴向力减小了7.4%~23%，钻削扭矩减小了8.5%~47.6%，切削力的减小也使得钻孔的出口撕裂现象得到了改善。H.Hocheng等人使用钎焊金刚石套料钻对不同工艺下制作而成的C/SiC复合材料进行超声振动钻孔加工，结果表明，超声振动加工均提高了材料去除率，具有良好的适应性，可以有效地钻削C/SiC复合材料。 北京航空航天大学复合材料高效加工课题组采用传统和超声振动加工的方法针对C/C、C/SiC等难加工复合材料做了大量的铣削试验研究。在传统加工方面，主要探究了不同材质（硬质合金刀具、CVD金刚石涂层刀具、PCD刀具）和不同结构（蜂窝结构、人字形结构、小螺旋角等）的刀具加工陶瓷基复合材料的性能。传统方法铣削C/SiC的实验结果表明，PCD刀具的寿命要远远高于CVD金刚石涂层以及硬质合金刀具的寿命，虽然PCD刀具价格昂贵，但是从加工总量方面来说，PCD刀具具有较高的经济价值。 针对复合材料钻孔等需求，在纵扭复合超声振动加工方面开展了一系列研究，研制了相应的机床附件化的超声振动加工装置，该装置具有扭转分量大、加工效果好等优点，相比于普通一维纵向振动，纵扭复合超声振动在复合材料钻孔中可保证孔的良好完整性；同时，在铣削加工中可提供沿进给方向的锤击作用，使得材料更容易去除，有效降低了切削力并提高了材料去除率。 课题组研究C/SiC复合材料在超声振动加工系统下的材料去除机理，建立了材料去除模型及切削力模型，并设计一组针对该类复合材料的锥形铣磨刀具，通过实验验证了模型的正确性，为实际加工提供了有效的理论指导。与传统切削加工方式对比，超声振动加工可有效降低刀具成本，提升加工质量，实现材料的高效低损伤加工。 复合材料的加工与金属加工有很大的不同，其非均一性、各向异性的特性导致加工中容易出现分层、纤维拔出等缺陷。目前，对于复合材料加工，尤其是陶瓷基复合材料的加工，还没有很好的解决方案。解决复材加工问题，实现复合材料的高效低损伤加工，要从刀具选材、刀具结构改良、工具创新、机理研究、工艺优化等方面入手，不断尝试新的加工方法和技术，以寻找更适合的加工手段。超声振动加工在复合材料加工方面表现出良好的加工性能，能显著降低切削力，减少加工缺陷，提高表面质量，但还存在着许多亟待解决的机理及技术方面问题。随着复合材料的应用越来越广泛，应用研究越来越多，更多新工具和新方法将应用在复合材料加工上。