（一）鈦加工的物理現(xiàn)象

鈦合金的加工時的切削力僅略高于同等硬度的鋼，但加工鈦合金的物理現(xiàn)象要比加工鋼復雜得多，因此鈦合金的加工面臨很大的困難。

大多數(shù)鈦合金的導熱系數(shù)很低，只有鋼的1/7，鋁的1/16。因此,在切削鈦合金過程中產(chǎn)生的熱量不會迅速傳遞給工件或被切屑帶走，而集聚在切削區(qū)域，所產(chǎn)生的溫度可高達1000℃以上，使刀具的刃口迅速磨損、崩裂和生成積屑瘤，快速出現(xiàn)磨損的刀刃，又使切削區(qū)域產(chǎn)生更多的熱量，進一步縮短刀具的壽命。切削過程中的高溫還會破壞鈦合金零件的表面完整性，導致零件幾何精度下降和出現(xiàn)嚴重減少其疲勞強度的加工硬化現(xiàn)象。鈦合金的彈性可能有利于零件的性能，但工件的彈性變形是切削過程中產(chǎn)生振動的重要原因。切削壓力使“彈性”工件離開刀具并反彈回來，使刀具與工件之間的摩擦大于切削作用。摩擦過程也會產(chǎn)生熱量，加重了鈦合金導熱性差的問題。在加工容易變形的薄壁或環(huán)形零件時，這一問題更為嚴重。薄壁鈦合金零件的加工不容易達到預期的尺寸精度。當工件材料被刀具推離時，薄壁的局部變形已超過彈性范圍而產(chǎn)生塑性變形，切點材料的強度和硬度明顯增加。此時，以先前確定的切削速度進行的加工速度會變得過高，進一步導致鋒利的刀具磨損。“熱”是鈦合金加工件加工中的“罪魁禍首”!

（二）鈦合金加工的工藝訣竅

在認識鈦合金加工機理的基礎(chǔ)上，加上以往經(jīng)驗，鈦合金加工的主要工藝提示如下:

(1)采用正角幾何形狀的刀片，減少切削力、切削熱和工件變形。

(2)為保持恒定的進給，避免工件硬化，刀具在切削過程中應始終處于進給狀態(tài)，徑向draft AE應為銑削半徑的30%。

(3)采用高壓大流量切削液，保證加工過程的熱穩(wěn)定性，防止因高溫導致工件表面變性和刀具損壞。

(4)保持刀片鋒利，刀具鈍是造成熱積聚和磨損的原因，容易導致刀具失效。

(5)鈦合金是在盡可能軟的狀態(tài)下加工的，由于淬火后的材料變得更難加工，熱處理增加了材料的強度，增加了刀片的磨損。

(6)使用較大的刀尖半徑或倒角來切割盡可能多的刀片。這減少了切削力和熱量在每個點，并防止局部損傷。銑削鈦合金時，切削速度對刀具壽命的影響最大，其次是徑向牽伸(銑削深度)。

（三） 從刀片入手解決鈦加工的問題

鈦合金加工中的葉片槽磨損是前后切削深度方向上的局部磨損，通常是由前加工留下的硬化層引起的。加工溫度超過800℃時刀具與工件材料之間的化學反應和擴散也是造成溝槽磨損的原因之一。在加工過程中，工件的鈦分子積累在刀片的前部，在高壓和高溫下“焊接”在刀片上，形成芯片腫瘤。當切屑從刀片上除去時，刀片上的碳化物鍍層就被除去了，所以鈦合金加工需要特殊的刀片材料和幾何形狀。

（四）適合鈦合金加工的工具結(jié)構(gòu)

鈦合金加工的焦點是熱，大量高壓切削液要及時準確地噴射到切削刃上，才能夠快速地將熱量移除。市場上有專門用于鈦合金加工的銑刀獨特結(jié)構(gòu)。