深入了解钛合金加工的物理现象，揭示其难加工的原因
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|1.钛加工的物理现象
钛合金加工时切削力仅比同等硬度的钢略高，但钛合金加工的物理现象比钢加工复杂得多，这使得钛合金加工面临很大的困难。
大部分钛合金的导热系数很低，仅为钢的1/7、铝的1/16。因此，切削钛合金时产生的热量不会很快地传导给工件或被切屑带走，而是会积聚在切削区，该处的温度可达1000℃以上，导致刀具切削刃很快磨损、开裂，并产生积屑瘤。而快速磨损的切削刃又会在切削区产生更多的热量，进一步缩短刀具的寿命。
切削过程中产生的高温还会破坏钛合金零件的表面完整性，导致零件几何精度下降和加工硬化，严重降低其疲劳强度。
钛合金的弹性可能对零件性能有利，但在切削过程中，工件的弹性变形是引起振动的重要原因。切削压力使“弹性”工件离开刀具并反弹，使得刀具与工件之间的摩擦大于切削作用。摩擦过程也会产生热量，这加剧了钛合金导热性差的缺点。
在加工易变形的薄壁或环形零件时，这一问题就更加严重。钛合金薄壁零件不易加工到预期的尺寸精度。因为随着工件材料被刀具推开，薄壁局部变形已超过弹性范围而发生塑性变形，切削点的材料强度和硬度已大幅增加。此时按原先确定的切削速度加工就会变得过高，进一步造成刀具的快速磨损。
“热”才是钛合金加工困难的“罪魁祸首”！
2.钛合金加工技巧
根据对钛合金加工机理的了解及前人的经验，加工钛合金的主要工艺技巧如下：
（1）采用正前角几何形状的刀片，以减少切削力、切削热和工件变形。
（2）保持恒定的进给，以避免工件硬化。在切削过程中，刀具应始终处于进给状态。铣削时的径向切削深度ae应为半径的30％。
（3）使用高压、大流量的切削液金钛合金，保证加工过程的热稳定性，防止因温度过高而造成工件表面退化和刀具损坏。
（4）保持刀刃锋利。钝的工具是热量积聚和磨损的原因，很容易导致工具故障。
（5）尽可能在钛合金最软的状态下加工，因为材料硬化后加工起来比较困难。热处理使材料强度增加，也增加了刀片的磨损。
（6）使用较大的刀尖半径或倒角，使刀具边缘尽可能多地进入切削。这可以减少每个点的切削力和热量，并防止局部损坏。铣削钛合金时，在所有切削参数中，切削速度对刀具寿命vc的影响最大，其次是径向切削深度ae。
3.解决钛加工问题，从刀片开始
钛合金加工时刀片的沟槽磨损是沿切削深度方向的后部和前部的局部磨损，这往往是由于前次加工留下的硬化层造成的。加工温度超过800℃时，刀具与工件材料之间发生的化学反应和扩散也是沟槽磨损形成的原因之一。因为在加工过程中，工件的钛分子在高压高温下聚集在刀片的前面并“焊接”在刀片上，形成积屑瘤。当积屑瘤从刀片�**涫保镀奶蓟锿坎憔捅淮摺Ｒ虼耍押辖鸺庸ば枰厥獾牡镀牧虾图负涡巫础�
4.适合钛合金加工的刀具结构
钛合金加工的重点是热量，需要及时准确的将大量的高压切削液喷洒到切削刃上，快速带走热量，市面上有专门用于钛合金加工的独特结构的铣刀。