1. 比强度高。钛合金密度小(4.4kg/dm³)重量轻，但其比强度却大于超高强度钢。
2. 热强性高。钛合金的热稳定性好，在300～500℃条件下，其强度约比铝合金高10倍。
3. 化学活性大。钛可与空气中的氧、氮、一氧化碳、水蒸气等物质产生强烈的化学反应，在表面形成TiC及TiN硬化层。
4. 导热性差。钛合金导热性差，钛合金TC4在200℃时的热导率l=16.8W/m·℃，导热系数是0.036卡/厘米·秒·℃。

钛合金机加工特性分析

钛合金在加工中心上的铣削案例分析

图1 零件外形尺寸

1. 形状较复杂，精度要求高。
2. 加工过程中必须进行多种工序加工。
3. 必须严格控制零件公差范围。
4. 价格昂贵，加工成本高。

1. 加工中心可以多个零件同时加工，提高生产效率。
2. 提高零件的加工精度，产品一致性好。加工中心有刀具补偿功能，可以获得机床本身的加工精度。
3. 有广泛的适应性和较大的灵活性。如本零件的圆弧加工、倒角和过渡圆角。
4. 可以实现一机多能。加工中心可以进行铣削、钻孔、镗孔、攻丝等一系列加工。
5. 可以进行精确的成本计算，控制生产进度。
6. 不需要专用夹具，节约大量成本经费，缩短生产周期。
7. 大大减轻了工人的劳动强度。
8. 可以与UG等加工软件进行多轴加工。

刀具材料的选择

1. 足够的硬度。刀具的硬度必须要远大于钛合金硬度。
2. 足够的强度和韧性。由于刀具切削钛合金时承受很大的扭矩和切削力，因此必须有足够的强度和韧性。
3. 足够的耐磨性。由于钛合金韧性好，加工时切削刃要锋利，因此刀具材料必须有足够的抗磨损能力，这样才能减少加工硬化。这是选择加工钛合金刀具最重要的参数。
4. 刀具材料与钛合金亲合能力要差。由于钛合金化学活性高，因此要避免刀具材料和钛合金形成溶敷、扩散而成合金，造成粘刀、烧刀现象。

铣刀的几何参数

• 螺旋角b 选择较小的螺旋升角，排屑槽增大，排屑容易，散热快，同时也减小切削加工过程中的切削抗力。
• 前角g 切削时刃口锋利，切削轻快，避免钛合金产生过多切削热，从而避免产生二次硬化。
• 后角a 减小刀刃的磨损速度，有利于散热，耐用度也得到很大程度的提高。

切削参数选择

• 切削速度Vc Vc=30～50m/min
• 进给量f 粗加工时取较大进给量，精加工和半精加工取适中的进给量。
• 切削深度ap ap=1/3d为宜，钛合金亲合力好，排屑困难，切削深度太大，会造成刀具粘刀、烧刀、断裂现象。
• 精加工余量ac适中 钛合金表面硬化层约0.1~0.15mm，余量太小，刀刃切削在硬化层上，刀具容易磨损，应该避免硬化层加工，但切削余量不宜过大。

冷却液

1. 用加工中心精加工钛合金，满足了零件形状复杂，高精度的要求，且可多件同时加工，提高生产效率。
2. 高钴刀具材料是钛合金理想的加工刀具。
3. 选择合理的刀具几何参数、切削参数、冷却液，可以延长切削刀具寿命，提高生产效率。
4. 安排出合理科学的工艺规程是提高效益、节约成本的最佳方法。