钛合金被誉为继钢铁、铝合金之后崛起的“第三金属”。由于其轻质、高强度、耐腐蚀的特点，在航空航天、海洋工程、生物医学领域有重要应用。

近年来，钛合金更成为了手机行业的新宠，Iphone15 Pro/Pro Max及Xiaomi 14 Pro等都采用了钛合金中框，实现了轻量化与高强度的结合。

但同时，钛金属低导热性、高弹性、高化学活性和复杂的切削物理现象等特点，导致钛合金加工难度远超常规。

“热”是钛合金加工难的“症结所在”

尽管钛合金在加工过程中的切削力仅略高于同等硬度的钢材，但钛合金的加工过程却涉及更为复杂的物理现象，使得钛合金加工的困难程度直线上升。

1、切削过程中，产生高温

大多数的钛合金的热导率很低，只有钢的1/7，铝的1/16。因此，在切削钛合金过程中产生的热量无法迅速传递给工件或被切屑带走，而集聚在切削区域，所产生的温度可高达1000℃以上，使刀具的刃口迅速磨损、崩裂和生成积屑瘤，快速出现磨损的刀刃，又使切削区域产生更多的热量，进一步缩短刀具的寿命。

切削过程中产生的高温同时破坏了钛合金零件的表面完整性，导致零件几何精度下降和出现严重减少其疲劳强度的加工硬化现象。

2、切削过程中，工件弹性变形

钛合金的弹性对零件性能来说可能是有益的，但是在实际切削过程中，工件的弹性变形是产生振动的重要原因。切削压力使“弹性”的工件离开刀具和反弹，从而使刀具与工件之间摩擦现象大于切削作用。摩擦过程也会产生热，加重了钛合金导热性不良问题。

在加工薄壁或环形等易变形零件时，这个问题变得尤为突出，要将钛合金薄壁零件加工到预期的尺寸精度并非易事。随着工件材料被刀具推开时，薄壁的局部变形已经超出弹性范围而产生塑性变形，切削点的材料强度和硬度明显增加。此时，按照原先确定的切削速度加工就变得过高，进一步导致刀具急剧磨损。

钛合金加工——工艺诀窍

☑  采用正角型几何形状的刀片，以减少切削力、切削热和工件的变形。

☑  保持恒定的进给以避免工件的硬化，在切削过程中刀具要始终处于进给状态，铣削时径向吃刀量ae应为半径的30%。

☑  采用高压大流量切削液，以保证加工过程的热稳定性，防止因温度过高导致工件表面变性和刀具损坏。

☑  保持刀片刃口锋利，钝的刀具是热集结和磨损的原因，容易导致刀具失效。

☑  尽可能在钛合金最软的状态加工，因为淬硬后材料变得更难加工，热处理提高了材料的强度并增加刀片的磨损。

☑  使用大的刀尖圆弧半径或倒角切入，尽可能把更多的刀刃进入切削。这可以减少每一点的切削力和热量，防止局部破损。在铣削钛合金时，各切削参数中切削速度对刀具寿命vc的影响最大，径向吃刀量（铣削深度）ae次之。

钛合金加工——切削液的选用

安美钛合金切削冷却液SF15

适用于钛合金磨削、车削、铣削、钻孔、攻牙等加工工艺，可有效提高加工面光洁度和加工效率，并延长刀具使用寿命。

☑  高温稳定，不易分解和变质；

☑  出色的冷却、润滑和防锈性能，减少切削力和磨损；

☑  高度清洁，保持加工表面清洁度；

☑  低泡无毒，无需担心泡沫问题。

钛合金加工中面临的热导率低、热量聚集、弹性变形等问题是极具挑战性的，采用适当的切削冷却液和冷却方式，可有效降低切削区域温度，提高工件表面完整性和加工质量，让钛合金加工变得更加轻松、高效。