Titanlegeringsmaterial med hög hållfasthet, hög hårdhet och materialegenskaper med låg densitet, såsom titanlegering Ti-6Al-4V (kallad Ti-6-4) draghållfasthet på 900 MPa, hårdhet på 250 ~ 375HB, densitet 4,42 g/cm3, så att titanlegeringar som helhet strukturella komponenter utöver de moderna militära flygplan har använts i stor utsträckning i moderna stora passagerarflygplan får också fler och fler tillämpningar. Vikten av titanlegering som används i flygplansstrukturen har visat en snabb ökning av det totala viktförhållandet och har börjat överstiga stålkonstruktionskomponenterna. Därför har realiseringen av titanlegeringsstrukturella delar av högeffektiv bearbetning blivit nyckeln till tillverkning av stora flygplan. Men jämfört med aluminiumlegering är titanlegering en mycket svår metall att bearbeta, främst i följande aspekter:
Skärkraften för bearbetning av titanlegering är bara något högre än stålets hårdhet, men det fysiska fenomenet med bearbetning av titanlegering är mycket mer komplext än bearbetning av stål, vilket gör att bearbetning av titanlegering står inför stora svårigheter.
Värmeledningsförmågan för de flesta titanlegeringar är mycket låg, endast 1/7 av stål och 1/16 av aluminium, därför kommer värmen som genereras i processen att skära titanlegeringar inte snabbt överföras till arbetsstycket eller tas bort av spånen , men samlad i skärområdet, kan den resulterande temperaturen vara så hög som 1,000 grad eller mer, så att skäreggen på verktyget snabbt slits ut, flisar och genererar spåntumörer och den snabba uppkomsten av ett utslitet blad, och skärområdet för att generera mer. Det snabba slitaget på skäreggen och skärområdet producerar mer värme, vilket ytterligare förkortar verktygets livslängd.
De höga temperaturerna som genereras under skärprocessen förstör också ytintegriteten hos titanlegeringsdelen, vilket leder till en minskning av delens geometriska noggrannhet och uppkomsten av arbetshärdande fenomen som kraftigt minskar dess utmattningshållfasthet.
Elasticiteten hos titanlegeringar kan vara fördelaktig för detaljens prestanda, men den elastiska deformationen av arbetsstycket under skärprocessen är en betydande orsak till vibrationer. Skärtryck gör att det "elastiska" arbetsstycket rör sig bort från verktyget och studsar tillbaka, vilket resulterar i mer friktion mellan verktyget och arbetsstycket än skärande. Friktionsprocessen genererar också värme, vilket förvärrar problemet med dålig värmeledningsförmåga hos titanlegeringar.
Detta problem förvärras vid bearbetning av deformerbara delar såsom tunnväggiga eller toroidformade former. Att bearbeta tunnväggiga delar av titanlegering till önskad dimensionsnoggrannhet är ingen lätt uppgift. Eftersom när arbetsstyckets material trycks bort av verktyget, har den lokala deformationen av den tunna väggen överskridit det elastiska området och producerar plastisk deformation, skärpunkten för materialets styrka och hårdhet ökade avsevärt. Vid denna tidpunkt blir bearbetning med den ursprungligen bestämda skärhastigheten för hög, vilket ytterligare leder till skarpt verktygsslitage.
