為什么我們認為鈦(tai)合(he)金是一種難加工(gong)材料？因(yin)為對其加工(gong)機理和現象缺乏深刻的認識！

1．鈦加工的物(wu)理現(xian)象

       鈦(tai)合金(jin)(jin)(jin)加(jia)工時的切(qie)削力只(zhi)是(shi)略高于同等硬(ying)度的鋼，但是(shi)加(jia)工鈦(tai)合金(jin)(jin)(jin)的物理現象比(bi)加(jia)工鋼要復雜得(de)多，從而使鈦(tai)合金(jin)(jin)(jin)加(jia)工面臨(lin)巨大的困難。

       大多(duo)數的(de)(de)(de)鈦合(he)金的(de)(de)(de)熱導率很低(di)，只有鋼的(de)(de)(de)1/7，鋁的(de)(de)(de)1/16。因此，在切削(xue)鈦合(he)金過程中(zhong)產生的(de)(de)(de)熱量(liang)不會迅速傳(chuan)遞給工件或(huo)被切屑(xie)帶走，而集聚在切削(xue)區域(yu)，所產生的(de)(de)(de)溫(wen)度可(ke)高達1 000℃以(yi)上(shang)，使刀具(ju)(ju)的(de)(de)(de)刃口迅速磨(mo)(mo)損、崩裂和生成積屑(xie)瘤，快(kuai)速出(chu)現磨(mo)(mo)損的(de)(de)(de)刀刃，又使切削(xue)區域(yu)產生更(geng)多(duo)的(de)(de)(de)熱量(liang)，進(jin)一步縮短(duan)刀具(ju)(ju)的(de)(de)(de)壽命(ming)。

       切削過程(cheng)中產生的高溫同(tong)時破(po)壞(huai)了鈦(tai)合金零件的表面完整性(xing)，導致(zhi)零件幾何(he)精(jing)度(du)下降和出現(xian)嚴重減少其(qi)疲(pi)勞強度(du)的加(jia)工(gong)硬化(hua)現(xian)象。

       鈦合(he)金的(de)(de)彈(dan)性對零件(jian)(jian)性能來說可能是有益的(de)(de)，但是在切削(xue)(xue)過程中，工件(jian)(jian)的(de)(de)彈(dan)性變(bian)形(xing)是產生振動的(de)(de)重(zhong)要原因。切削(xue)(xue)壓力使(shi)“彈(dan)性”的(de)(de)工件(jian)(jian)離開刀(dao)具和反彈(dan)，從而(er)使(shi)刀(dao)具與工件(jian)(jian)之間摩(mo)擦現象大(da)于切削(xue)(xue)作用。摩(mo)擦過程也會(hui)產生熱(re)，加重(zhong)了(le)鈦合(he)金導熱(re)性不良問(wen)題。

       加(jia)工薄壁或環(huan)形(xing)等易變(bian)形(xing)零(ling)件(jian)時(shi)，這(zhe)個問題就更加(jia)嚴重，將(jiang)鈦合金(jin)薄壁零(ling)件(jian)加(jia)工到預(yu)期的(de)尺寸精度不是(shi)一件(jian)容易的(de)事。因(yin)為(wei)隨著工件(jian)材(cai)料被刀具(ju)推開時(shi)，薄壁的(de)局部變(bian)形(xing)已經超出彈性范圍而產生塑性變(bian)形(xing)，切(qie)削(xue)點的(de)材(cai)料強度和硬度明顯增(zeng)加(jia)。此(ci)時(shi)，按照(zhao)原先確定的(de)切(qie)削(xue)速度加(jia)工就變(bian)得過高，進一步導致刀具(ju)急劇磨(mo)損。

       “熱”是(shi)鈦合金難(nan)加工的“罪魁禍(huo)首”！

2. 加工(gong)(gong)鈦合(he)金的工(gong)(gong)藝訣(jue)竅

       在理解(jie)鈦合金(jin)加工機(ji)理的(de)基礎(chu)上(shang)，加上(shang)以往的(de)經驗，加工鈦合金(jin)的(de)主要工藝訣竅如下(xia)：

   ;    (1) 采用正角型幾何形狀(zhuang)的刀(dao)片，以減少(shao)切削力、切削熱和工件的變形。

       (2) 保持(chi)恒定的(de)進給以避免工件的(de)硬化，在切削(xue)過(guo)程中刀具要始終處(chu)于進給狀態(tai)，銑削(xue)時徑向吃刀量a e應為(wei)半徑的(de)30%。

       (3) 采用高(gao)壓大流量切削液，以保證加工過(guo)程的熱(re)穩(wen)定性(xing)，防止(zhi)因溫度過(guo)高(gao)導致工件表面(mian)變形和刀具損壞。

       (4) 保持刀片刃口鋒利，鈍(dun)的刀具是熱集結和磨(mo)損的原因，容易導致(zhi)刀具失效。

       (5) 盡可能在鈦(tai)合金軟的(de)狀態加工，因為(wei)淬硬后材料變得(de)更(geng)難加工，熱處理(li)提(ti)高了材料的(de)強度并增加刀片的(de)磨損(sun)。

       (6) 使用大的刀(dao)(dao)尖圓弧半徑或倒角切(qie)(qie)(qie)入，盡可(ke)能把(ba)更多的刀(dao)(dao)刃進入切(qie)(qie)(qie)削(xue)。這可(ke)以(yi)減少每一點的切(qie)(qie)(qie)削(xue)力和熱量，防止局部破損。在銑削(xue)鈦合金(jin)時，各切(qie)(qie)(qie)削(xue)參數中切(qie)(qie)(qie)削(xue)速度(du)對刀(dao)(dao)具(ju)壽命vc的影響大，徑向吃刀(dao)(dao)量（銑削(xue)深度(du)）ae次之。

3. 從刀片入手解決鈦加(jia)工難題(ti)

       鈦(tai)(tai)合金(jin)加工(gong)時出(chu)現的(de)(de)(de)(de)(de)刀(dao)片溝槽(cao)磨損是后面和前(qian)(qian)面在(zai)沿切削深度(du)方向上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)局部磨損，它往往是由于前(qian)(qian)期加工(gong)留下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)硬化(hua)層所造成的(de)(de)(de)(de)(de)。刀(dao)具與工(gong)件(jian)材料在(zai)加工(gong)溫度(du)超過800℃的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學反(fan)應和擴散(san)，也是形成溝槽(cao)磨損的(de)(de)(de)(de)(de)原因之一。因為在(zai)加工(gong)過程(cheng)中，工(gong)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)鈦(tai)(tai)分(fen)子(zi)在(zai)刀(dao)片的(de)(de)(de)(de)(de)前(qian)(qian)面積(ji)聚，在(zai)高壓高溫下(xia)“焊接”到刀(dao)刃(ren)上(shang)(shang)，形成積(ji)屑瘤。當積(ji)屑瘤從刀(dao)刃(ren)上(shang)(shang)剝離時，將(jiang)刀(dao)片的(de)(de)(de)(de)(de)硬質合金(jin)涂層帶走，因此，鈦(tai)(tai)合金(jin)加工(gong)需要特殊的(de)(de)(de)(de)(de)刀(dao)片材料和幾何形狀。

4. 適(shi)合(he)鈦加工的刀具結(jie)構(gou)

       的(de)焦點是熱，大量(liang)高(gao)壓切削液要及時準確地(di)噴射到(dao)切削刃上，才能(neng)夠(gou)快速地(di)將熱量(liang)移除。市場上有專門用(yong)于鈦合金加(jia)工的(de)銑刀(dao)獨特結構(gou)。