引言

钛属于一种十分重要的金属材料，而钛合金就是以钛为基础创造出来的合金。因为钛合金有着耐高温以及耐腐蚀的优点所以被应用到各个领域当中，近年来钛合金越来越被大家重视，并且对其进行了多种研究。在1950年左右钛合金主要应用在航空发电机当中，此时也只有耐高温的优点，但当到了1970年外国研究的钛合金就已经可以耐腐蚀了。直到1980年钛合金得到了更进一步的发展，在我国的导弹和火箭的制作中也使用到了这个材料。因为钛合金的综合性能比较强所以该材料也在切削加工中被视为难加工材料之一，它切削困难不仅是因为它的硬度，还有它的力学、化学以及物理性能的综合。工作人员在切削时要使用较好的切削液。工作人员在分析了钛合金的性能特点上进行切削实验研究。

一、航空航天用钛合金的切削加工现状

（一）钛合金的切削加工性的现状

钛合金是所有金属材料中典型的难加工材料，它的加工特性主要有以下几点，一是具有较差的导热性，再进行切削加工时，切削与前刀面的接触面积十分小，很容易使薄壁件因温度过高而发生变形。二是钛合金的弹性模量不高，切削时后刀面的工件回弹量较多，这样就会使已经加工完毕的表面与后刀面的接触面积较大，从而使加工件容易表面粗糙程度增加以及刀具磨损程度增加等问题。三是钛合金的切削温度较高，在切削时钛屑和被切表面与刀具材料切合，很容易出现粘刀现象，从而致使刀具出现损伤，钛合金的高温化学活性很强，当温度高于六百摄氏度时就会与氧和氮产生间隙固溶，钛合金吸收气体后它的硬度会急剧上升，从而对刀具的损伤更加严重。

（二）目前钛合金切削加工工艺

我国主要的钛合金切削加工方式有两种分别是车削和铣削。使用车削的话可以得到较好的表面，但是这种切削方式容易使温度升高而且刀具损伤也比较严重，铣削要比车削加工起来难一些，因为铣削使断续的切削并且切屑很容易和刀具发生粘连，从而影响刀具的使用时长。工作人员在加工钛合金时一般都会使用前角较小的工具，这样就可以增大切屑与前刀面的长度，而选择较大的后角就可以减少后刀面与工件表面的摩擦。通常工作人员为了降低温度都会选择较小的切削速度或者较大的切深，并且在工作时配合着相应的切削液进行。在施工时如果速度较慢就会使相应的钛合金成本大大增加，如果切深过大的话就又会影响薄壁件的质量，而且对于切削液的使用也不要过度，切削液会影响施工成本而且也会污染环境。

二、航空航天用钛合金的切削加工发展趋势

（一）钛合金高速切削

使用高速切削可以在很大程度上提高工作人员的工作效率，而且还能够保证零件的质量。使用钛合金高速切削有以下几点优势，首先是整体温度升高的少，在工作时高速切削虽然会带来较多的产热，但是切屑会带走大部分的热量，这样工件接收的热量就少了很多，而且也会减少工件因热变形的可能性；其次就是材料切除率较高表面粗糙性也适宜，在高速切削时它的进给速度也有了大幅度的提高，这样的话就可以让机器在同样的时间内多切除好几倍的东西，很大程度上提高了工作人员的工作效率，除此之外因为切削的速度较快使得切屑可以快速的切离工件，从而减少相应的应力。

（二）钛合金切削加工的高性能刀具

通过前期学者的研究可以看出影响钛合金高速切削加工的因素有刀具的磨损，所以要想提高钛合金的应用水平首先要做的就是研发钛合金高性能刀具。对于制作刀具的材料必须选择耐高温硬度高的材料，在价格方面较为便宜的就是硬质合金刀市面上最常见的就是YG6和YG8这两种，在现实场所中工作人员一般都不会选择YT类的刀具，因为这种材料的刀具对温度很严格，一旦温度过高就会与钛合金亲和与其发生粘连现象，从而造成刀具的磨损。PCD类的刀具较为合适，首先它有良好的导热性以及它的热扩散率相对来说比较高，切削加工产生的热量也比较容易散发出去，其次它的热膨胀系数也比较低，在高温情况下可以更好的保证工件的加工质量，然后是具有较高额硬度和耐磨性，使用金刚石刀具切屑钛合金可以有效的增长刀具的使用年限。

（三）钛合金绿色切削

以往的钛合金切削加工都是配合着相应的切削液进行工作的，这种切削液不仅会增加施工成本还在一定程度上污染着生态环境，甚至对人类的身心健康产生影响，绿色切削可以在一定程度上解决切削液带来的环境污染问题。目前国内外对于绿色切削的研究主要从绿色切削技术和绿色冷却技术这两方面入手。绿色切削技术包含低温切削、干式切削以及绿色湿式切削等，其中干式切削可以解决掉切削液带来的所有坏处以及负面影响，但是这种切削方式容易使温度升高，从而加快道具的磨损速度并且容易使工件因热发生变形，所以这种方法不适用于航空航天的钛合金加工。绿色冷却技术是绿色加工的关键，其中有液氮冷却、蒸汽冷却以及喷雾射流冷却等方法，其中液氮冷却是使用最频繁的一种方法。

三、结语

综上所述，只有不断的发展钛合金切削加工技术才能够满足我国航空航天对于钛合金工件的巨大需求，在基于我国材料以及一些其他的条件，进一步深化钛合金材料加工工艺路线的优化以及加工参数的优化，从而提高工作效率以及相关的产品质量，最终实现推动我国航空航天事业发展的目的。

参考文献

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