Основните фактори, влияещи върху обработката на слабо твърдититанова сплавструктурите включват: твърдост на машината, избор на режещи инструменти, параметри на процеса и ефективно охлаждане. По време на машинната обработка тези фактори си взаимодействат и си влияят, а натрупването на деформационни грешки може да накара обработените слабо твърди части да излязат от толеранса, което затруднява контрола на машинната деформация.
1.1 Избор на металорежещи машини
Твърдостта на-закрепването-на режещата система на машинния инструмент трябва да е добра, хлабината между всяка част на машинния инструмент трябва да е правилно регулирана и радиалното биене на шпиндела трябва да е минимално; за предпочитане е да се използват такива машини.
1.2 Избор на режещи инструменти
Подобряването на производителността на рязане е главно резултат от разработването и прилагането на нови видове материали за режещи инструменти. През последните няколко десетилетия режещите инструменти постигнаха голям напредък, включително карбидни покрития, керамика, кубичен борен нитрид и поликристален диамант. Те са ефективни за обработка на чугун, стомана и високо{2}}температурни сплави. Въпреки това, няма инструмент, който може да подобри обработваемостта на титанови сплави, тъй като материалите на режещите инструменти за титанови сплави трябва да имат много важни свойства, включително: 1) добра твърдост на горещо, за да издържат на високо напрежение; 2) добра топлопроводимост за намаляване на термичните градиенти и термичния шок; 3) добра химическа инертност за намаляване на склонността към реакция с титан; 4) добра якост и устойчивост на умора за адаптиране към процеса на сегментиране на чипа. В почти всички процеси на обработка на титаниеви сплави се счита, че инструментите от волфрамов карбид (WC/Co) имат най-добра производителност. Някои тестове показват, че всички твърдосплавни инструменти с покритие имат по-висока степен на износване от тези без покритие. Въпреки че качеството на съвременните керамични инструменти се е подобрило и те все повече се използват за обработка на трудни-за-рязане материали, особено такива-температурни сплави (като суперсплави на базата на никел-), поради тяхната слаба топлопроводимост, ниска якост на счупване и реакция с титан, те не са заменили карбида и бързорежещата-стомана. Свръхтвърдите материали за режещи инструменти (кубичен борен нитрид и поликристален диамант) имат ниска степен на износване при обработка на титанови сплави, като по този начин демонстрират добра производителност.
1.3 Режеща течност
Титаниевите сплави имат предимства като висока якост, устойчивост на окисляване и устойчивост на високи-температури. Въпреки че отговарят на изискванията за високо-използване, те също представляват много предизвикателства за обработката на рязане. При рязане на титанови сплави, за да се намали температурата на рязане, трябва да се излее голямо количество охлаждаща-течност за рязане в областта на рязане, за да се отведе топлината от режещия ръб и да се отмият стружките, като по този начин се намали силата на рязане. Следователно изискванията за флуид за рязане са висока топлопроводимост, голям топлинен капацитет, бърза скорост на потока и голям обем на потока. Най-добрият метод за охлаждане е охлаждане под високо-налягане, с дебит на флуида за рязане не по-малък от 15–20 L/min. Обикновено използваните флуиди за рязане са три типа: водни или алкални разтвори, разтворими маслени разтвори на-водна основа и не-водо-разтворими маслени разтвори.
2. Трудности при обработката на структурни компоненти от титанова сплав
2.1 Висока температура на рязане
Тъй като титановата сплав има ниска топлопроводимост (около 1/3 до 1/6 от тази на стоманата), по време на обработка лесно се получават високи температури на рязане. При същите условия топлината на рязане, генерирана при обработката на титанови сплави, е повече от два пъти по-голяма от генерираната при обработката на същата стомана, а топлината, генерирана по време на обработката, е трудно да се разсее през детайла. Титановата сплав има нисък специфичен топлинен капацитет, така че местните температури се повишават бързо по време на обработката, което може лесно да доведе до прекалено висока температура на върха на инструмента, което води до силно износване на инструмента и дори изгаряне.
2.2 Висока устойчивост на срязване
Силата на рязане при обработка на титанови сплави е приблизително еквивалентна на тази при рязане на стомана, така че енергията, консумирана по време на обработка, е същата или малко по-ниска от тази за стоманата. Въпреки това, когато се обработват титанови сплави, напрежението в близост до главния режещ ръб е много високо. Това може да се дължи на факта, че зоната на контакт на чипа върху предната повърхност при рязане на титанови сплави обикновено е много малка (около 1/3 от тази при рязане на стомана при същите условия). По-високото напрежение при рязане може да доведе до огъване на детайла по време на обработка, което води до несъответствия в размерите на обработвания детайл.
2.3 Вибрации в слабо твърди конструкции
Вибрацията е важен проблем, който трябва да бъде преодолян при обработката на части от титанова сплав със слаба твърдост, особено по време на довършителни работи. Много ниският модул на еластичност на титановата сплав е основната причина за вибрации по време на рязане. Под силата на рязане деформацията на титановата сплав е два пъти по-голяма от тази на въглеродната стомана. Отскокът между ръба на инструмента и обработената повърхност причинява триене, което генерира вибрации, както и високи температури на рязане. Много високите динамични сили на рязане при обработка на титанови сплави частично причиняват вибрации и техните стойности могат да надхвърлят 30% от статичната сила. Това се дължи на процеса на пластично срязване при формирането на чипове от титаниева сплав. В резултат на вибрациите при рязане е трудно качеството на повърхността на фрезовани детайли от титанова сплав да отговаря на изискванията за точност.