钛合金加工时的切削力只是略高于同等硬度的钢，但是加工钛合金的物理现象比加工钢要复杂得多，从而使钛合金加工面临巨大的困难。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不会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1 000℃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。钛合金的弹性对零件性能来说可能是有益的，但是在切削过程中，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。加工薄壁或环形等易变形零件时，这个问题就更加严重，将钛合金薄壁零件加工到预期的尺寸精度不是一件容易的事。因为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。在理解钛合金加工机理的基础上，加上以往的经验，加工钛合金的主要工艺诀窍如下：(1) 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。(2) 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a e应为半径的30%。(3) 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。(4) 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。(5) 尽可能在钛合金＊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。(6) 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＊大，径向吃刀量（铣削深度）ae次之。从刀片入手解决钛加工难题钛合金加工时出现的刀片沟槽磨损是后面和前面在沿切削深度方向上的局部磨损，它往往是由于前期加工留下的硬化层所造成的。刀具与工件材料在加工温度超过800℃的化学反应和扩散，也是形成沟槽磨损的原因之一。因为在加工过程中，工件的钛分子在刀片的前面积聚，在高压高温下“焊接”到刀刃上，形成积屑瘤。当积屑瘤从刀刃上剥离时，将刀片的硬质合金涂层带走，因此，钛合金加工需要特殊的刀片材料和几何形状。

对零件上大直径孔的加工，一般是采用高速钢麻花钻先钻孔，然后再扩钻（或镗孔），逐步达到所需尺寸。这种工艺效率低，刀具寿命短，费用高。复合钻头（也称为模块化钻头）就是在这种情况下产生的，它是在硬质合金可转位刀片钻头的结构基础上，增加高速钢中心钻头而成，专门用于大孔径的加工，不需要逐级扩孔，一次就可达到所需尺寸。（一）复合钻头的结构组成及特点1.复合钻的结构组成及特点。2. 适用范围及合理选用  复合钻头一般适用于大型数控镗铣床、镗床和摇臂钻上对碳钢、合金钢、有色金属及铸铁进行大孔径加工，要求机床的功率充足、较高的刚性和精度。一般钻孔直径范围为φ58～φ170mm，在机床功率允许的情况下，可加工至φ300mm以上的孔。一般钻孔深度与钻孔直径之比小于5，个别情况下可以达到8，＊适宜钻孔深度与直径的比值。应用复合钻头时，必须注意只能在平面上钻孔，不允许在圆弧面、曲面及其他不规则形状表面上钻孔。如平面上有中心孔时，其直径应小于复合钻头上中心钻直径。复合钻不能进行扩孔。复合钻头在使用前必须合理调整中心钻顶尖和切削头各刃尖的距离，否则中心钻起不到定心和导向的作用。在摇臂钻床上应用复合钻头时，必须注意：（1）正确、合理地选用切削用量。因摇臂钻的刚性差，摇臂易抬起，故切削用量应适当降低，其中切削速度的影响＊大。（2）合理选择可转位刀片切屑槽形，以保证理想的断屑和切削轻快，一般多选用凸三边形点式槽形，并需与切削用量作相应的匹配，以保证顺利排屑。

铣刀刀体的几何角度和切削刃有助于控制热负荷。工件材料的硬度及其表面状况决定刀具前角的选择。正前角的刀具产生的切削力和热量较小，同时还可使用更高的切削速度。但是，正前角刀具比负前角刀具薄弱，负前角刀具可产生更大的切削力和更高的切削温度。切削刃的槽型可以引起和控制切削作用及切削力，从而影响热量的产生。刀具与工件接触的刃口可以进行倒角、钝化或是锋利的。经过倒角或钝化的刃口强度更大，产生的切削力更大、热量更多。锋利的刃口，可以减小切削力并降低加工温度。切削刃后的倒棱用于引导切屑，它可以是正倒棱也可以是负倒棱，正倒棱同时会产生较低的加工温度，而负倒棱设计强度更高，产生更多热量。铣削过程为断续切削，铣削刀具的切屑控制特征通常不如在车削中那么重要。根据所涉及的工件材料以及啮合弧，判断形成和引导切屑所需的能量可能会变得十分重要。狭窄或强制断屑切屑控制槽型能够立即卷起切屑，并产生更大的切削力和更多热量。更开阔的切屑控制槽型可产生更小的切削力和更低的加工温度，但可能不适用于某些工件材料和切削参数组合。刀具监控系统控制金属切削加工中产生的热量的方法是控制冷却液的应用。温度过高会导致切削刃快速磨损或变形，因此必须尽快控制热量。为了有效地降低温度，必须对热源进行冷却。

金属切削在切削区内产生的温度高达 800 至 900 ℃，在该切削区内，切削刃会促使工件材料变形并将其切除。在连续车削加工中，热量以稳定的线性方式产生。与此相反，铣刀齿间歇性地切入和切出工件材料，切削刃的温度也会交替地升高和下降。 加工系统的元件会吸收金属切削过程中产生的热量。通常，10% 的热量进入工件，80% 进入切屑，10% 进入 刀具。＊好的情况是切屑带走绝大部分的热量，因为高温会缩短刀具寿命，并损坏所加工的零件。工件材料的不同导热性以及其它加工因素，都会对热量的分布产生显著影响。当加工导热性较差的工件时，传入刀具的热量会增加。加工硬度较高的材料会比加工硬度较低的材料产生更多热量。在通常下，更高的切削速度会增加热量的产生，更高的进给量会加大切削刃中受高温影响的区域。在以铣削加工为主的断续切削工况中，刀具的啮合弧度、进给量、切削速度、切削刃槽型的选择对热量的产生、吸收和控制都有影响。啮合弧度 由于铣削过程的间歇性质，切削齿只在部分加工时间内产生热量。切削齿的切削时间百分比由铣刀的啮合弧决定，而啮合弧则受到径向切削深度和刀具直径的影响。不同铣削工艺的啮合弧也不同。在槽铣中，工件材料包围一半的刀具，啮合弧是刀具直径的 100%。切削刃一半的加工时间都花在切削上，因此热量迅速积聚。在侧铣中，相对较小的刀具部分与工件啮合，切削刃有更多的机会向空气中散热。切削速度为了保持切削区内的切屑厚度和温度与刀具在满刀切削时的值相等，刀具供应商制定了补偿系数，用于在刀具啮合量百分比减小时增加切削速度。从热负荷角度来看，啮合弧小，切削时间可能不足以产生＊大刀具寿命所需的＊低温度。增加切削速度通常会产生更多的热量，将小啮合弧与更高的切削速度相结合有助于将切削温度提升至所需的水平。更高的切削速度会缩短切削刃与切屑接触的时间，从而减少传入刀具的热量。总体而言，更高的切削速度会减少加工时间并提高生产率。另一方面，更低的切削速度会降低加工温度。加工中产生的热量过多，降低切削速度可将温度降至可接受的水平。切削厚度 切屑厚度会对热量和刀具寿命产生极大的影响。切屑厚度过大，造成的重负荷会产生过多的热量和切屑，甚至导致切削刃断裂。切屑厚度过小，切削过程只在切削刃的较小部分上进行，而增加的摩擦和热量会导致迅速的磨损。

近几年，金刚石刀具在木工行业的应用引起了家具业的大变革。全球的家具制造商们正在用PCD刀具取代过去的硬质合金，从而降低刀具成本、提高生产率。如今的家具大部分使用刨花板、密度板等磨损性高的材料。金刚石刀具的抗磨损性是硬质合金的125倍，前者的成品质量远远高于后者，实木加工更是天壤之别。可以说明如何降低成本并且提高生产率：我们来做一下比较：用金刚石镂铣刀铣削刨花板，这是一种有强磨损性的材料，层状的结构改变了其密度，因此对刀具的刃部有着特殊的要求，从理论上讲，应该是延着 切割轨迹匀速走刀，以确保工件所需的几何形状。下表为金刚石镂铣刀与硬质合金刀具的性能比较。在相同的切削条件下，金刚石刀刃寿命比硬质合金刀刃寿命长360倍。也就是说，一件金刚石刀具相当于360件新的硬质合金刀具。比较一下成本：硬质合金刀具的价格，加上换刀时间和重磨费用，如果使用金刚石刀具，每延长米的加工费至少可以节省53%。经检测，金刚石刀具在切割36,000延长米后无需重修磨。它也可多次修磨，从而进一步降低了每延长米的加工成本。由于多晶体金刚石的抗磨损性能高，在加工高密 层板时，其刀刃不会被严重磨损，始终能加工出精美的截面。改用金刚石刀具，无须换刀，生产效益的提高令人惊喜。以每次换刀停机12分钟计算，避免359次更换刀具就可以节省出80多小时的工时。