低剛性の加工に影響を与える主な要因チタン合金構造には、機械の剛性、切削工具の選択、プロセスパラメータ、効果的な冷却が含まれます。加工中、これらの要因は相互に影響し合い、変形誤差が蓄積すると、加工された弱い剛性の部品が公差を超えて、加工変形の制御が困難になることがあります。
1.1 工作機械の選定
工作機械-治具-カッター システムの剛性は良好であり、工作機械の各部品間のクリアランスは適切に調整され、スピンドルの半径方向の振れは最小限である必要があります。このような工作機械を使用することが好ましい。
1.2 切削工具の選択
切削生産性の向上は、主に新しいタイプの切削工具材料の開発と適用の結果です。過去数十年にわたり、超硬コーティング、セラミック、立方晶窒化ホウ素、多結晶ダイヤモンドなど、切削工具は大きな進歩を遂げてきました。これらは、鋳鉄、鋼、高温合金の加工に効果的です。-しかし、チタン合金の切削工具材料には次のような非常に重要な特性が必要であるため、チタン合金の被削性を改善できる工具はありません。1) 高応力に耐える良好な熱間硬度。 2) 熱勾配と熱衝撃を軽減する良好な熱伝導性。 ３）チタンと反応する傾向を低減する優れた化学的不活性性。 4) 切りくず分割プロセスに適応する優れた靭性と疲労耐性。ほぼすべてのチタン合金加工プロセスにおいて、炭化タングステン (WC/Co) 超硬工具が最高の性能を持つと考えられています。一部のテストでは、コーティングされた超硬工具はすべて、コーティングされていないものよりも摩耗率が高いことが示されています。最新のセラミック工具の品質は向上しており、難削材、特に高温合金（ニッケル-基超合金など）の機械加工に使用されることが増えていますが、熱伝導率が低く、破壊靱性が低く、チタンと反応するため、超硬や高速度鋼に取って代わるものではありません。-超硬切削工具材料（立方晶窒化ホウ素および多結晶ダイヤモンド）は、チタン合金加工時の摩耗率が低く、優れた性能を発揮します。
1.3 切削液
チタン合金には、高強度、耐酸化性、高温耐性などの利点があります。-高性能用途の要件を満たしている一方で、切削加工においては多くの課題も抱えています。-チタン合金を切削する場合、切削温度を下げるために、冷却を主体とした大量の切削液を切削領域に注入して、刃先から熱を奪い、切りくずを洗い流すことで切削抵抗を低減する必要があります。-したがって、切削液に求められる条件は、熱伝導率が高く、熱容量が大きく、流速が速く、流量が大きいことが求められます。最適な冷却方法は、切削液の流量が 15 ～ 20 L/min 以上の高圧冷却です。-一般的に使用される切削液は、通常、水またはアルカリ溶液、水ベースの可溶性油溶液、-水溶性油溶液-の 3 種類があります。
2. チタン合金構造部品の加工の難しさ
2.1 高い切削温度
チタン合金は熱伝導率が低い（鋼の1/3～1/6程度）ため、加工時に切削温度が高くなりやすいです。チタン合金を同じ条件で加工する場合、切削熱は同じ鋼を加工する場合の2倍以上となり、加工中に発生した熱がワークに逃げにくくなります。チタン合金は比熱容量が低いため、加工中に局所的な温度が急速に上昇し、工具先端温度が過度に上昇しやすくなり、工具の摩耗が激しくなり、場合によっては焼損を引き起こす可能性があります。
2.2 高い切削抵抗
チタン合金の切削抵抗は鋼の切削抵抗とほぼ同等であり、加工時のエネルギー消費は鋼と同等か若干低くなります。ただし、チタン合金を加工する場合、主刃付近の応力は非常に高くなります。これは、チタン合金を切削する場合のすくい面における切りくず接触面積が通常非常に小さいためと考えられます（同じ条件で鋼を切削する場合の約1/3）。切削応力が高くなると、加工中にワークの降伏が発生し、加工されたワークの寸法にばらつきが生じる可能性があります。
2.3 弱剛性構造物の振動
剛性の弱いチタン合金部品を加工する場合、特に仕上げ加工において振動は克服しなければならない重要な問題です。チタン合金の弾性率は非常に低いため、切断時の振動の主な原因となります。切削力がかかると、チタン合金の変形は炭素鋼の 2 倍になります。工具の側面と加工面との間の反発により摩擦が発生し、振動が発生するだけでなく、切削温度も高くなります。チタン合金を加工する際の非常に高い動的切削力は部分的に振動を引き起こし、その値は静的切削力の 30% を超える場合があります。これは、チタン合金チップ形成時のプラスチックのせん断プロセスによるものです。切削振動の結果、フライス加工されたチタン合金ワークピースの表面品質が精度要件を満たすことが困難になります。