為(wei)什么(me)我們認為(wei)鈦合金是一種(zhong)難加(jia)工(gong)材料？因為(wei)對其加(jia)工(gong)機理和(he)現(xian)象缺乏(fa)深刻的認識。

　　1．鈦加工的物理現象

　　鈦(tai)合(he)金加工(gong)時的(de)切削力只(zhi)是略高于(yu)同等(deng)硬度的(de)鋼(gang)(gang)，但是加工(gong)鈦(tai)合(he)金的(de)物理現象(xiang)比加工(gong)鋼(gang)(gang)要復雜得多，從而使鈦(tai)合(he)金加工(gong)面臨巨大(da)的(de)困難(nan)。

　　大多(duo)數(shu)的(de)鈦合(he)金(jin)的(de)熱導(dao)率(lv)很低，只有鋼的(de)1/7，鋁(lv)的(de)1/16。因(yin)此，在切削鈦合(he)金(jin)過程中(zhong)產生(sheng)的(de)熱量不會迅速傳遞給工件(jian)或被(bei)切屑帶(dai)走，而集聚在切削區域，所產生(sheng)的(de)溫(wen)度可高達1 000℃以上，使刀(dao)(dao)具(ju)的(de)刃口迅速磨(mo)損(sun)、崩裂和(he)生(sheng)成積屑瘤，快速出現(xian)磨(mo)損(sun)的(de)刀(dao)(dao)刃，又使切削區域產生(sheng)更多(duo)的(de)熱量，進一步(bu)縮短刀(dao)(dao)具(ju)的(de)壽(shou)命(ming)。

　　切削過(guo)程中產生的高溫同(tong)時(shi)破(po)壞了鈦(tai)合金零件的表(biao)面(mian)完(wan)整性，導致零件幾何精度(du)下降和(he)出現嚴重減(jian)少其疲勞強度(du)的加工硬化現象(xiang)。

　　鈦(tai)合金的彈性對(dui)零(ling)件(jian)性能來說可能是有益的，但是在切(qie)(qie)削(xue)過(guo)程(cheng)中(zhong)，工(gong)件(jian)的彈性變形是產生振(zhen)動的重要原因(yin)。切(qie)(qie)削(xue)壓(ya)力使“彈性”的工(gong)件(jian)離開刀(dao)具和反彈，從而使刀(dao)具與工(gong)件(jian)之(zhi)間摩擦現(xian)象大于切(qie)(qie)削(xue)作用。摩擦過(guo)程(cheng)也會產生熱，加重了鈦(tai)合金導熱性不良問(wen)題。

　　加(jia)(jia)工(gong)薄(bo)壁或環形等易(yi)變(bian)形零件時，這個問題就更加(jia)(jia)嚴重，將鈦(tai)合金(jin)薄(bo)壁零件加(jia)(jia)工(gong)到(dao)預期的尺(chi)寸精(jing)度(du)不(bu)是一件容易(yi)的事。因為隨著工(gong)件材料被刀具推開時，薄(bo)壁的局部變(bian)形已(yi)經超出彈性(xing)范圍而產生塑性(xing)變(bian)形，切削點的材料強度(du)和硬度(du)明顯(xian)增加(jia)(jia)。此時，按照(zhao)原(yuan)先確定的切削速度(du)加(jia)(jia)工(gong)就變(bian)得(de)過高(gao)，進一步導致刀具急劇磨損。

　　“熱”是鈦合金難加(jia)工的“罪魁禍首”！

　　2. 加工鈦合金的工藝訣竅

　　在理(li)解鈦(tai)合(he)金(jin)加(jia)工機(ji)理(li)的基礎上(shang)，加(jia)上(shang)以往的經驗，加(jia)工鈦(tai)合(he)金(jin)的主要(yao)工藝訣竅如(ru)下(xia)：

　　(1) 采用正(zheng)角(jiao)型幾何形狀(zhuang)的刀片，以減(jian)少切(qie)削力、切(qie)削熱和工件的變(bian)形。

　　(2) 保持恒定的(de)進(jin)給(gei)以避免(mian)工件的(de)硬(ying)化，在切(qie)削(xue)(xue)過程中刀具要始終(zhong)處于進(jin)給(gei)狀態，銑削(xue)(xue)時徑(jing)向吃(chi)刀量ae應為半徑(jing)的(de)30%。

　　(3) 采(cai)用高(gao)壓大(da)流量切(qie)削液，以保證(zheng)加工(gong)(gong)過程(cheng)的熱穩定性，防止因溫度過高(gao)導致(zhi)工(gong)(gong)件表面變性和刀具損壞。

　　(4) 保(bao)持刀(dao)(dao)片刃口鋒(feng)利，鈍的(de)刀(dao)(dao)具是熱集結和磨損的(de)原(yuan)因，容(rong)易導(dao)致刀(dao)(dao)具失效(xiao)。

　　(5) 盡可能在鈦合金最軟(ruan)的(de)(de)狀態加工，因為(wei)淬(cui)硬(ying)后材(cai)(cai)料變得更(geng)難加工，熱處理提高了材(cai)(cai)料的(de)(de)強度并增(zeng)加刀(dao)片(pian)的(de)(de)磨損。

　　(6) 使用大的(de)刀(dao)尖圓弧(hu)半(ban)徑或倒角切(qie)入(ru)(ru)，盡可能(neng)把(ba)更多的(de)刀(dao)刃進(jin)入(ru)(ru)切(qie)削。這(zhe)可以減少每一點的(de)切(qie)削力和熱量(liang)，防止局(ju)部破損。在銑(xian)削鈦合金時，各切(qie)削參(can)數中切(qie)削速度(du)對(dui)刀(dao)具壽命vc的(de)影響最大，徑向吃刀(dao)量(liang)（銑(xian)削深度(du)）ae次之。

　　3. 從刀片入手解決鈦(tai)加工難題

　　鈦(tai)合(he)金加(jia)工(gong)(gong)時出現的刀(dao)(dao)(dao)(dao)片溝槽(cao)磨(mo)損是后(hou)面和(he)前(qian)面在(zai)沿切削深度方向上的局部磨(mo)損，它往(wang)往(wang)是由于(yu)前(qian)期加(jia)工(gong)(gong)留下的硬化層所造成的。刀(dao)(dao)(dao)(dao)具與(yu)工(gong)(gong)件(jian)材料(liao)在(zai)加(jia)工(gong)(gong)溫(wen)度超過800℃的化學反應和(he)擴(kuo)散，也是形(xing)成溝槽(cao)磨(mo)損的原(yuan)因之一。因為在(zai)加(jia)工(gong)(gong)過程中，工(gong)(gong)件(jian)的鈦(tai)分子在(zai)刀(dao)(dao)(dao)(dao)片的前(qian)面積(ji)(ji)(ji)聚，在(zai)高壓高溫(wen)下“焊(han)接”到(dao)刀(dao)(dao)(dao)(dao)刃(ren)上，形(xing)成積(ji)(ji)(ji)屑瘤。當(dang)積(ji)(ji)(ji)屑瘤從刀(dao)(dao)(dao)(dao)刃(ren)上剝離時，將刀(dao)(dao)(dao)(dao)片的硬質合(he)金涂層帶走，因此，鈦(tai)合(he)金加(jia)工(gong)(gong)需要特殊的刀(dao)(dao)(dao)(dao)片材料(liao)和(he)幾何形(xing)狀。

　　4. 適合鈦加工的刀具結構(gou)

　　鈦加工件廠家表(biao)示：鈦(tai)合金加工的(de)焦點是(shi)熱，大量(liang)高壓切(qie)削液要(yao)及時準(zhun)確地噴射到切(qie)削刃上(shang)，才能(neng)夠快速地將(jiang)熱量(liang)移除。市場上(shang)有專門用于鈦(tai)合金加工的(de)銑(xian)刀獨特結構。