為什么Gr5鈦合金棒是一種難加工材料？
熱導(dǎo)率和彈性是鈦加工的缺陷之源
先對(duì)Gr5鈦合金棒的加工機(jī)理分析下，鈦合金加工時(shí)的切削力只是略高于同等硬度的普通鋼，但是加工鈦合金的物理現(xiàn)象比加工鋼要大得多，從而使鈦合金加工面對(duì)巨大的困難。
A、熱導(dǎo)率產(chǎn)生問(wèn)題：
“熱”是鈦合金難加工的“罪魁罪魁”！大多數(shù)的鈦合金的熱導(dǎo)率很低，只有鋼的1/7，鋁的1/16。因此，在切削鈦合金歷程中孕育發(fā)生的大量熱量很難敏捷傳導(dǎo)給工件或被切屑帶走，而集聚在切削地區(qū)，所孕育發(fā)生的溫度可高達(dá)1000℃以上，這種富集的熱量是相當(dāng)危害的，使刀具的刃口迅速磨損和天生積屑瘤，快速磨損刀刃，又使切削地區(qū)孕育發(fā)生更多的熱量，進(jìn)一步收縮刀具的壽命。切削歷程中孕育發(fā)生的高溫同時(shí)，破壞了鈦合金零件的外貌完備性，導(dǎo)致零件出現(xiàn)各類缺陷。
B、彈性加大不良問(wèn)題的產(chǎn)生：
鈦合金的彈性對(duì)零件性能來(lái)說(shuō)大概是有益的，但是在切削歷程中，工件的彈性變形是孕育發(fā)生振動(dòng)的重要原因。切削壓力使“彈性”的工件脫離刀具和反彈，從而使刀具與工件之間摩擦征象大于切削作用。摩擦生熱，加重了鈦合金導(dǎo)熱性不良問(wèn)題的集中出現(xiàn)。
加工薄壁或環(huán)形等易變形零件時(shí)，這個(gè)題目就越發(fā)嚴(yán)峻，將鈦合金薄壁零件加工到預(yù)期的尺寸精度不是一件容易的事。由于隨著工件被刀具推開(kāi)時(shí)，薄壁的局部變形已經(jīng)超越了彈性范疇而發(fā)生塑性變形，切削點(diǎn)的強(qiáng)度和硬度顯著增長(zhǎng)。此時(shí)，根據(jù)原先確定的切削速率加工就變得過(guò)高，進(jìn)一步導(dǎo)致刀具急劇磨損。
加工鈦合金的工藝秘訣
在明白鈦合金加工機(jī)理的底子上，加上以往的實(shí)戰(zhàn)，專業(yè)人士總結(jié)出鈦合金加工的重要工藝秘訣：
A、接納正角型形狀的刀片，以淘汰切削力、切削熱和工件的變形。
B、連結(jié)恒定的進(jìn)料與制止工件的硬化，在切削歷程中刀具要始終處于進(jìn)給狀態(tài)，銑削時(shí)徑向吃刀量a e應(yīng)為半徑的30%。
C、接納高壓大流量切削液，以維持加工過(guò)程的熱穩(wěn)固性，防止因溫度過(guò)高導(dǎo)致工件變形和刀具破壞。
D、連結(jié)刀片刃口尖銳，鈍的刀具是熱調(diào)集和磨損的緣故原由，易導(dǎo)致刀具失效。
E、盡量在鈦合金最軟的狀態(tài)加工，由于淬硬后材料變得更難加工，熱處置增加了材料的強(qiáng)度并增長(zhǎng)刀片的磨損。
F、利用大的刀尖圓弧半徑或倒角切入，盡大概用更多的刀刃面積來(lái)切削。這可以淘汰每一點(diǎn)的切削力和熱量，防止局部破壞。在銑削鈦合金時(shí)，各切削參數(shù)中切削速率對(duì)刀具壽命vc的影響最大，徑向吃刀量（銑削深度）ae次之。
從刀片入手解決鈦加工困難
鈦合金加工時(shí)出現(xiàn)的刀片溝槽磨損是背面和前面在沿切削深度偏向上的局部磨損，它每每是由于前期加工留下的硬化層所造成的。刀具與工件材料在加工溫度大于800℃的化學(xué)反響和擴(kuò)散，也是形成溝槽磨損的緣故原由之一。
由于在加工歷程中，工件的鈦分子在刀片的前面積累，在高壓高溫下容易“焊接”到刀刃上，形成積屑瘤。當(dāng)積屑瘤從刀刃上剝離時(shí)，將刀片的硬質(zhì)合金涂層帶走造成刀具壽命大為降低。因此，鈦合金加工必要選擇好刀片材料和形狀。
鈦加工的刀具布局和冷卻處理
鈦合金加工的核心是熱問(wèn)題，解決好熱量有效散失能解決較大問(wèn)題。
首先，選用合適的甚至是進(jìn)口的高端進(jìn)口液，特別是潤(rùn)滑加冷卻作用的冷卻液，既能快速敏捷降低刀具和工件溫度，又能潤(rùn)滑，減輕材料表面的磨損，延長(zhǎng)刀具的使用壽命。
其次，大量高壓切削液要實(shí)時(shí)正確地噴射到切削刃上，才可以快速地將熱量散去，所以加工刀具的布局和設(shè)計(jì)也非常關(guān)鍵。
