Material din aliaj de titan cu rezistență ridicată, duritate ridicată și caracteristici ale materialelor de densitate scăzută, cum ar fi aliajul de titan Ti-6Al-4V (denumit Ti-6-4) rezistență la tracțiune de 900MPa, duritate de 250 ~ 375HB, densitate de 4,42 g/cm3, astfel încât aliajele de titan ca întreg componentele structurale în plus față de aeronavele militare moderne au fost utilizate pe scară largă în aeronavele mari moderne de pasageri câștigă, de asemenea, din ce în ce mai multe aplicații. Greutatea aliajului de titan utilizat în structura aeronavei a arătat o creștere rapidă a raportului de greutate totală și a început să depășească componentele structurale din oțel. Prin urmare, realizarea pieselor structurale din aliaj de titan pentru prelucrarea de înaltă eficiență a devenit cheia producției mari de producție de avioane. Cu toate acestea, în comparație cu aliajul de aluminiu, aliajul de titan este un metal foarte dificil de prelucrat, în principal în următoarele aspecte:
Forța de tăiere de prelucrare a aliajului de titan este doar puțin mai mare decât aceeași duritate a oțelului, dar fenomenul fizic de prelucrare a aliajului de titan este mult mai complex decât prelucrarea oțelului, astfel încât prelucrarea aliajului de titan se confruntă cu mari dificultăți.
Conductivitatea termică a majorității aliajelor de titan este foarte scăzută, doar 1/7 din oțel și 1/16 din aluminiu, prin urmare, căldura generată în procesul de tăiere a aliajelor de titan nu va fi transferată rapid pe piesa de prelucrat sau îndepărtată de așchii. , dar adunate în zona de tăiere, temperatura rezultată poate fi de până la 1,000 grad sau mai mult, astfel încât muchia de tăiere a sculei este uzată rapid, ciobind și generând tumori de așchii și apariția rapidă a unei lame uzate, iar zona de tăiere pentru a genera mai mult Uzura rapidă a muchiei de tăiere, iar zona de tăiere produce mai multă căldură, scurtând și mai mult durata de viață a sculei.
Temperaturile ridicate generate în timpul procesului de tăiere distrug, de asemenea, integritatea suprafeței piesei din aliaj de titan, ducând la o reducere a preciziei geometrice a piesei și la apariția unor fenomene de întărire prin lucru care îi reduc drastic rezistența la oboseală.
Elasticitatea aliajelor de titan poate fi benefică pentru performanța pieselor, dar deformarea elastică a piesei de prelucrat în timpul procesului de tăiere este o cauză semnificativă a vibrațiilor. Presiunea de tăiere face ca piesa de prelucrat „elastică” să se îndepărteze de unealtă și să revină înapoi, rezultând mai multă frecare între unealtă și piesa de prelucrat decât tăierea. Procesul de frecare generează și căldură, exacerbând problema conductibilității termice slabe a aliajelor de titan.
Această problemă este exacerbată la prelucrarea pieselor deformabile, cum ar fi formele cu pereți subțiri sau toroidale. Prelucrarea pieselor cu pereți subțiri din aliaj de titan cu precizia dimensională dorită nu este o sarcină ușoară. Deoarece pe măsură ce materialul piesei de prelucrat este împins de unealtă, deformarea locală a peretelui subțire a depășit intervalul elastic și produce deformare plastică, punctul de tăiere al rezistenței și durității materialului a crescut semnificativ. În acest moment, prelucrarea la viteza de tăiere determinată inițial devine prea mare, ducând în continuare la uzura ascuțită a sculei.
