為什么我們認為鈦合金是一種難加工材料？鈦合金板商家認為是對其加工機理和現象缺乏深刻的認識。

1．鈦加工(gong)的物理現象

鈦(tai)合(he)(he)金(jin)加(jia)工時的(de)切削力只是略高于同等硬度(du)的(de)鋼(gang)，但是加(jia)工鈦(tai)合(he)(he)金(jin)的(de)物理現(xian)象比加(jia)工鋼(gang)要(yao)復雜得多，從而使(shi)鈦(tai)合(he)(he)金(jin)加(jia)工面臨(lin)巨(ju)大的(de)困難。

大(da)多數的鈦合(he)金的熱導率很低，只有鋼(gang)的1/7，鋁的1/16。因此，在(zai)切削鈦合金過程(cheng)中(zhong)產(chan)生的熱量不會迅速傳遞給工(gong)件(jian)或被切屑(xie)帶走(zou)，而集聚(ju)在(zai)切削區域，所產(chan)生的溫度可高達1 000℃以上(shang)，使(shi)刀(dao)具的(de)(de)刃口(kou)迅速(su)(su)磨損、崩裂和(he)生成積屑瘤，快(kuai)速(su)(su)出現磨損的(de)(de)刀(dao)刃，又使(shi)切削區域產(chan)生更多的(de)(de)熱量(liang)，進一步縮短刀(dao)具的(de)(de)壽(shou)命。

切(qie)削過程中產(chan)生的高溫(wen)同時(shi)破壞了(le)鈦(tai)合(he)金(jin)零件的表面完整性，導致零件幾(ji)何精度(du)下降和出(chu)現(xian)(xian)嚴重減少其疲勞強度(du)的加工硬(ying)化現(xian)(xian)象(xiang)。

鈦合(he)金的(de)彈(dan)性對零件(jian)性能來說可能是(shi)有(you)益的(de)，但是(shi)在切(qie)削過程(cheng)中，工件(jian)的(de)彈(dan)性變形是(shi)產(chan)(chan)生振(zhen)動的(de)重要原因。切(qie)削壓力(li)使“彈(dan)性”的(de)工件(jian)離開刀(dao)(dao)具(ju)(ju)和反彈(dan)，從而使刀(dao)(dao)具(ju)(ju)與工件(jian)之間摩(mo)擦現(xian)象(xiang)大于(yu)切(qie)削作用。摩(mo)擦過程(cheng)也會產(chan)(chan)生熱(re)，加(jia)重了鈦合(he)金導熱(re)性不良問題。

加(jia)(jia)(jia)工薄壁或(huo)環形(xing)等(deng)易變(bian)形(xing)零(ling)件時(shi)，這個問題就更加(jia)(jia)(jia)嚴重，將鈦合金(jin)薄壁零(ling)件加(jia)(jia)(jia)工到預(yu)期(qi)的(de)尺寸精(jing)度不是一件容易的(de)事。因(yin)為隨著工件材料被刀具(ju)推開時(shi)，薄壁的(de)局部變(bian)形(xing)已(yi)經(jing)超出彈性范(fan)圍(wei)而產生塑(su)性變(bian)形(xing)，切削點的(de)材料強度和(he)硬度明顯增加(jia)(jia)(jia)。此時(shi)，按照(zhao)原先確定(ding)的(de)切削速度加(jia)(jia)(jia)工就變(bian)得過(guo)高，進一步導致刀具(ju)急劇(ju)磨損(sun)。

“熱”是鈦合金難加工的“罪魁禍首”！

2. 加工鈦合金的(de)工藝訣竅(qiao)

在理解鈦(tai)合金(jin)(jin)加工(gong)(gong)機理的(de)基礎(chu)上(shang)，加上(shang)以往(wang)的(de)經驗(yan)，加工(gong)(gong)鈦(tai)合金(jin)(jin)的(de)主要工(gong)(gong)藝訣(jue)竅如(ru)下：

(1) 采用(yong)正角型幾何(he)形(xing)狀的刀片，以減少切削力、切削熱(re)和(he)工件(jian)的變形(xing)。

(2) 保持(chi)恒定的進(jin)給(gei)以(yi)避免工件的硬化，在切削(xue)過程中刀(dao)具要始終處(chu)于進(jin)給(gei)狀態，銑(xian)削(xue)時(shi)徑向吃刀(dao)量(liang)a e應為半徑的30%。

(3) 采用高壓大流量切(qie)削液，以保證加工過程的(de)熱穩定(ding)性，防止因溫度過高導致工件表面變(bian)性和刀具損壞。

(4) 保持刀(dao)片刃口鋒利，鈍的刀(dao)具(ju)是(shi)熱集結(jie)和磨損的原因，容(rong)易導致刀(dao)具(ju)失效(xiao)。

(5) 盡可能在鈦(tai)合金(jin)最軟的(de)狀態(tai)加(jia)工(gong)，因(yin)為淬(cui)硬后材料變得更(geng)難加(jia)工(gong)，熱處理提(ti)高了材料的(de)強度并增加(jia)刀片的(de)磨損。

(6) 使用(yong)大的(de)(de)刀尖圓弧半徑或(huo)倒角切(qie)(qie)入，盡可能把更多(duo)的(de)(de)刀刃(ren)進入切(qie)(qie)削(xue)。這可以減少(shao)每一點的(de)(de)切(qie)(qie)削(xue)力和熱量，防止局部破(po)損。在銑削(xue)鈦合(he)金時，各切(qie)(qie)削(xue)參數中切(qie)(qie)削(xue)速度對刀具壽命(ming)vc的(de)影(ying)響最(zui)大，徑(jing)向吃刀量（銑削深(shen)度）ae次(ci)之(zhi)。

3. 從刀片(pian)入手解決鈦(tai)加(jia)工難題

鈦合(he)金加工時出現的(de)(de)刀片溝(gou)槽磨(mo)損(sun)是后面和前(qian)面在(zai)沿切削(xue)深度(du)方向上(shang)的(de)(de)局部(bu)磨(mo)損(sun)，它往往是由于前(qian)期加工留下的(de)(de)硬化層所(suo)造成的(de)(de)。刀具(ju)與工件材料在(zai)加工溫度(du)超過(guo)800℃的(de)化學反應和(he)擴散，也是形(xing)成(cheng)溝槽磨(mo)損的(de)原(yuan)因之一。因為在(zai)加工過程(cheng)中(zhong)，工件的(de)鈦(tai)(tai)分子在(zai)刀(dao)(dao)片(pian)的(de)前(qian)面積聚(ju)，在(zai)高壓高溫(wen)下“焊接”到刀(dao)(dao)刃上(shang)，形(xing)成(cheng)積屑(xie)瘤。當(dang)積屑(xie)瘤從刀(dao)(dao)刃上(shang)剝離時，將(jiang)刀(dao)(dao)片(pian)的(de)硬質合金涂層(ceng)帶走，因此(ci)，鈦(tai)(tai)合金加工需要特殊(shu)的(de)刀(dao)(dao)片(pian)材料和(he)幾何形(xing)狀(zhuang)。

4. 適合鈦加工的刀具結(jie)構

鈦(tai)合金加工的(de)焦點是熱，大量高壓切削液要及時準確地噴(pen)射到切削刃上(shang)，才(cai)能夠快速地將熱量移除。市場上(shang)有專(zhuan)門用于(yu)鈦(tai)合金加工的(de)銑刀(dao)獨特(te)結構。