為什么(me)我們認為鈦合金是一種難(nan)加工(gong)(gong)材料？因為對其加工(gong)(gong)機理(li)和現象缺乏深刻的認識。

　　1．鈦加工(gong)的物理現象(xiang)

　　鈦合(he)金(jin)(jin)加工(gong)時的(de)(de)(de)切削力只是略高于同等(deng)硬度(du)的(de)(de)(de)鋼，但是加工(gong)鈦合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)物理現象比加工(gong)鋼要復(fu)雜得多(duo)，從而使鈦合(he)金(jin)(jin)加工(gong)面臨巨(ju)大的(de)(de)(de)困難。

　　大(da)多數的(de)(de)(de)(de)鈦合金的(de)(de)(de)(de)熱(re)導率很低，只有(you)鋼的(de)(de)(de)(de)1/7，鋁的(de)(de)(de)(de)1/16。因此(ci)，在切(qie)(qie)削(xue)鈦合金過(guo)程(cheng)中產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)熱(re)量(liang)不(bu)會(hui)迅速傳遞給(gei)工件或(huo)被切(qie)(qie)屑(xie)帶走(zou)，而集聚在切(qie)(qie)削(xue)區(qu)域，所產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)溫度可高達1 000℃以(yi)上，使(shi)刀(dao)具(ju)的(de)(de)(de)(de)刃口迅速磨損(sun)、崩裂和生(sheng)成積屑(xie)瘤，快(kuai)速出現(xian)磨損(sun)的(de)(de)(de)(de)刀(dao)刃，又使(shi)切(qie)(qie)削(xue)區(qu)域產(chan)生(sheng)更多的(de)(de)(de)(de)熱(re)量(liang)，進一(yi)步(bu)縮(suo)短刀(dao)具(ju)的(de)(de)(de)(de)壽命。

　　切削過程中產生的(de)高溫同時破壞(huai)了鈦(tai)合金(jin)零件(jian)的(de)表面(mian)完整(zheng)性，導致零件(jian)幾何精度(du)下降(jiang)和出現(xian)嚴重減少其(qi)疲勞(lao)強度(du)的(de)加工硬(ying)化現(xian)象(xiang)。

　　鈦合(he)金(jin)的(de)彈性(xing)對零(ling)件(jian)性(xing)能(neng)來說可能(neng)是(shi)有益的(de)，但是(shi)在切削過程(cheng)中，工件(jian)的(de)彈性(xing)變形(xing)是(shi)產(chan)生振動的(de)重(zhong)要原因。切削壓力使“彈性(xing)”的(de)工件(jian)離(li)開刀具和反彈，從而(er)使刀具與工件(jian)之(zhi)間摩(mo)擦現象大(da)于切削作用(yong)。摩(mo)擦過程(cheng)也會產(chan)生熱，加重(zhong)了鈦合(he)金(jin)導熱性(xing)不良問題。

　　加(jia)(jia)(jia)工(gong)薄壁(bi)(bi)或環(huan)形(xing)等易(yi)變形(xing)零件時(shi)，這個問題就更加(jia)(jia)(jia)嚴(yan)重(zhong)，將鈦合金薄壁(bi)(bi)零件加(jia)(jia)(jia)工(gong)到預期的(de)尺寸精(jing)度(du)(du)不是一(yi)件容易(yi)的(de)事(shi)。因為(wei)隨著工(gong)件材料被刀(dao)具推開時(shi)，薄壁(bi)(bi)的(de)局部(bu)變形(xing)已經(jing)超出彈性范圍而產生塑性變形(xing)，切削點(dian)的(de)材料強度(du)(du)和硬度(du)(du)明顯增加(jia)(jia)(jia)。此時(shi)，按照原先確定的(de)切削速度(du)(du)加(jia)(jia)(jia)工(gong)就變得過高(gao)，進(jin)一(yi)步(bu)導致刀(dao)具急劇磨損。

　　“熱(re)”是鈦合金難(nan)加(jia)工的“罪魁禍首(shou)”！

　　2. 加工鈦合(he)金(jin)的工藝訣竅

　　在理解(jie)鈦合金加工機理的基礎上(shang)，加上(shang)以往(wang)的經驗，加工鈦合金的主要工藝訣竅如下：

　　(1) 采用正角型幾何形狀(zhuang)的刀片，以減少切(qie)削力(li)、切(qie)削熱和工件(jian)的變形。

　　(2) 保持恒定(ding)的(de)進給(gei)以(yi)避(bi)免工件的(de)硬化，在切削(xue)過程中刀(dao)(dao)具(ju)要始(shi)終(zhong)處于進給(gei)狀態(tai)，銑削(xue)時徑向(xiang)吃刀(dao)(dao)量(liang)ae應(ying)為半徑的(de)30%。

　　(3) 采用(yong)高壓大(da)流量切削液，以保證加工過程的(de)熱穩定性，防止(zhi)因溫(wen)度過高導致工件表面變性和刀(dao)具損壞。

　　(4) 保持刀(dao)(dao)片刃口鋒利，鈍的(de)刀(dao)(dao)具是熱(re)集(ji)結和磨損的(de)原因，容易(yi)導致刀(dao)(dao)具失效。

　　(5) 盡可(ke)能在(zai)鈦合金最軟的狀(zhuang)態(tai)加(jia)工，因為淬硬后材料(liao)變得(de)更(geng)難加(jia)工，熱(re)處理提高了(le)材料(liao)的強度并增(zeng)加(jia)刀片的磨(mo)損。

　　(6) 使用大(da)的刀尖圓弧半徑或倒角切(qie)(qie)入，盡可(ke)能把更多(duo)的刀刃進入切(qie)(qie)削(xue)。這可(ke)以減少每一點的切(qie)(qie)削(xue)力和熱(re)量，防止局部破損(sun)。在銑削(xue)鈦合(he)金時，各切(qie)(qie)削(xue)參數中(zhong)切(qie)(qie)削(xue)速度對刀具壽命vc的影響最大(da)，徑向吃刀量（銑削(xue)深度）ae次(ci)之。

　　3. 從刀片入手(shou)解決(jue)鈦加工難題

　　鈦合(he)金加(jia)(jia)(jia)工時出現的(de)刀(dao)(dao)片(pian)溝槽(cao)磨損是后(hou)面和(he)前(qian)面在沿切削深度方向(xiang)上的(de)局部磨損，它往往是由于前(qian)期加(jia)(jia)(jia)工留(liu)下的(de)硬化(hua)層(ceng)所造(zao)成(cheng)的(de)。刀(dao)(dao)具與工件材料(liao)在加(jia)(jia)(jia)工溫度超過(guo)800℃的(de)化(hua)學(xue)反應和(he)擴散，也是形(xing)成(cheng)溝槽(cao)磨損的(de)原因之一。因為在加(jia)(jia)(jia)工過(guo)程中(zhong)，工件的(de)鈦分子在刀(dao)(dao)片(pian)的(de)前(qian)面積聚，在高壓高溫下“焊接”到刀(dao)(dao)刃上，形(xing)成(cheng)積屑(xie)瘤。當積屑(xie)瘤從(cong)刀(dao)(dao)刃上剝離時，將刀(dao)(dao)片(pian)的(de)硬質合(he)金涂層(ceng)帶走，因此，鈦合(he)金加(jia)(jia)(jia)工需要特殊的(de)刀(dao)(dao)片(pian)材料(liao)和(he)幾何(he)形(xing)狀。

　　4. 適合鈦加工(gong)的刀具結(jie)構

　　鈦加工件廠家(jia)表示：鈦合(he)金加工(gong)的(de)焦點是熱，大(da)量高(gao)壓切削(xue)液要(yao)及時準確地(di)噴射到切削(xue)刃上(shang)，才能夠(gou)快速地(di)將熱量移(yi)除。市場上(shang)有(you)專門(men)用(yong)于(yu)鈦合(he)金加工(gong)的(de)銑刀獨(du)特結構(gou)。