鈦合金的特點
鈦合金的優(yōu)點：①重量輕；②比強度高；③耐金屬疲勞；④化學性能穩(wěn)定。 鈦合金的缺點：①切削加工性差；②溫度超過400℃則強度降低（因此用于發(fā)動機的低溫部分）。 鈦合金難切削的主要原因：①熱傳導率低，刀尖易聚熱；②切削熱引起的高溫造成粘結，導致刀具壽命降低；③與鋼相比，鈦合金彈性模量小，回彈效應可能引起高頻顫振、擦痕和加工誤差等問題。
鈦合金的加工方法 （1）將刀尖溫升控制到***小程度 ①切削速度不宜過高（40～60m/min） 切削速度過高會產生大量切削熱，導致刀具壽命降低，因此應避免采用過高的切削速度。 ②縮短刀具與工件的接觸時間 刀具與工件接觸時間越長，產生的熱量就越多，會導致刀具壽命降低。而刀具直徑越大，接觸時間就越長，因此在允許的范圍內，應盡可能使用小直徑刀具。 ③不宜加大切削寬度 切削寬度越大，接觸時間越長，會增加發(fā)熱量。因此，加工時不宜加大切削寬度，而通過增加切削長度來提高加工效率。使用長刃刀具等對于粗加工很有效。切削寬度小的臺肩銑削能減少切削熱，使提高切削速度成為可能。 ④使用45°主偏角刀具 只要工件形狀允許，應盡可能使用45°主偏角的刀具，以減薄切屑，延長刀具壽命。 ⑤充分使用切削液，提高冷卻效果 充分使用切削液，尤其是15MPa以上的超高壓切削液，以降低刀尖溫度、改善切屑處理效果、防止產生積屑瘤。從而能夠提高切削速度和生產率。 （2）提高刀具剛性 通過縮短刀具懸伸長度、增大刀具直徑，可提高刀具剛性、減小刀具撓曲度。在因工件形狀必須采用較大懸伸量的場合，應用插銑加工也很有效。 （3）鋸齒切削刃刀具的使用 由于鋸齒切削刃可減小接觸寬度，從而可減少熱量的產生。此外，切削液可從鋸齒之間到達被切削面，因此鋸齒切削刃刀具對鈦合金的加工十分有效。 （4）鈦合金加工對刀具的要求 ①加大刀具前角（減少切削熱的產生）；提高刀具剛性。 ②使用鋒利的切削刃；防止發(fā)生粘結。 ③選用與被切削材料親和力低的刀片材料。 ④選用能抗崩刃和打刀、韌性和耐熱性好的刀具材料（M類）。 ⑤選用鋸齒型刃口刀具（可用于粗加工）。 鈦合金加工實例 （1）ISCAR公司風火輪銑刀加工鈦合金實例 風火輪銑刀是具有鋸齒刃口的圓刀片。加工條件：工件材料：Ti-6Al-4V；使用刀具：銑刀型號FRW
D34A50-04-22-16，刀片型號RCMT1607-FW-F20 IC908；懸伸長度：200mm；切削條件：切削速度55m/min，切削寬度40mm，切削深度3mm，進給速度98mm/min。與普通圓刀片相比的功率與排屑量如下：風火輪刀片：所需功率0.3kW，排屑量33.0cc/kW；圓刀片：所需功率0.57kW，排屑量17.5cc/kW。與相同材質的圓刀片相比，鋸齒刃刀具每千瓦的排屑量增加了49%。即使進給速度提高到原來的2倍（196mm/min），仍可得到相同的結果。此外，切屑也被分割得更細，刀具不易崩刃，刃口狀況良好。 （2）超高壓切削油使用實例 使用ISCAR公司的CUT GRIP硬質合金切槽刀并采用超高壓切削油加工壓縮機殼體時的加工條件：工件材料：Ti-6Al-4V；使用刀具：刀桿型號BHC8，刀片型號GIPY8.00-4.00IC20；切削條件：切削速度100m/min，進給量0.2～0.25mm/r，切深0.5mm；加工要求：精加工。切削速度從過去的30m/min提高到150m/min，加工時間縮短為原來的1/3。同時，大幅度改善了切屑處理效果，減少了因粘結引起的突發(fā)性打刀，實現(xiàn)了穩(wěn)定加工。 （1）刀具材料的合理選擇問題。 解決難加工材料高效加工的首要問題是合理選擇刀具材料，當前生產中選擇刀具一般根據(jù)類比和廠商推薦，選擇范圍有限。采用標準的耐用度試驗方法大范圍地選擇刀具時，工件材料和時間的消耗極大，技術上難以實施。***近Yuan 等[39]根據(jù)上百條磨損曲線的統(tǒng)計分析，提出一種基于刀具初期磨損的刀具快速篩選技術，可以在幾天之內消耗幾kg工件材料，從20 多種廠家推薦的刀具中篩分出適用刀具、備選刀具、淘汰刀具，篩選的置信度達90%以上。 （2）切削參數(shù)的選擇問題。 鈦合金切削加工性方面的研究成果推廣應用不足，生產中缺乏合理的切削參數(shù)，切削參數(shù)的選擇憑經(jīng)驗、憑類比，而很少以科學、系統(tǒng)的試驗結果為依據(jù)。國外刀具供應商推薦的參數(shù)雖然可能經(jīng)過較系統(tǒng)的試驗，但由于試驗條件與國內生產環(huán)境的差異，所推薦的切削參數(shù)未必適用。（3）加工成本的構成問題。 加工成本構成的差異也是造成我國鈦合金切削速度普遍偏低的主要原因之一。
