Первое, о чем стоит поговорить, — это физическое явление обработки титановых сплавов. Хотя сила резания титанового сплава лишь немного выше, чем у стали той же твердости, физическое явление обработки титанового сплава намного сложнее, чем у обработки стали, что приводит к линейному увеличению сложности обработки титанового сплава.
Теплопроводность большинства титановых сплавов очень низкая, всего 1/7 стали и 1/16 алюминия. Следовательно, тепло, выделяемое в процессе резки титанового сплава, не будет быстро передаваться заготовке или отводиться стружкой, а собираясь в зоне резания, образующаяся температура может достигать 1000 ° C и более, поэтому что режущая кромка инструмента быстро изнашивается, трескается и образует опухоли сколов, быстрый износ лезвия, но также заставляет зону резания выделять больше тепла, что еще больше сокращает срок службы инструмента.
Высокая температура, возникающая в процессе резки, также разрушает целостность поверхности деталей из титанового сплава, что приводит к снижению геометрической точности деталей и явлению наклепа, что серьезно снижает их усталостную прочность.
Эластичность титанового сплава может быть полезна для работы деталей, но в процессе резания упругая деформация заготовки является важной причиной вибрации. Давление резания заставляет «упругую» заготовку покидать инструмент и отскакивать, так что трение между инструментом и заготовкой превышает режущее действие. В процессе трения также выделяется тепло, что усугубляет проблему плохой теплопроводности титановых сплавов.
Эта проблема становится еще более серьезной при обработке тонкостенных или тороидальных и других деформируемых деталей, и обработка тонкостенных деталей из титанового сплава с ожидаемой точностью размеров является непростой задачей. Поскольку, когда материал заготовки отталкивается инструментом, локальная деформация тонкой стенки превысила диапазон упругости и вызвала пластическую деформацию, а прочность и твердость материала в точке резания значительно увеличились. В это время обработка с заранее определенной скоростью резания становится слишком высокой, что еще больше приводит к резкому износу инструмента. Можно сказать, что «жара» — это «корень болезни», приводящей к затруднению обработки титановых сплавов.
