Quá trình cắt hợp kim titan liên quan đến gia công lực lớn, đòi hỏi các máy công cụ có công suất truyền động trục chính cao và khả năng cắt mạnh mẽ. Trong ngành hàng không vũ trụ, việc gia công các bộ phận hợp kim titan chủ yếu liên quan đến phay khoang. Để tạo điều kiện loại bỏ phoi, hệ thống làm mát và bôi trơn phải được quản lý đúng cách. Để đảm bảo việc sơ tán phoi hiệu quả, nên triển khai hệ thống cung cấp chất làm mát và chất bôi trơn áp suất cao để phun trực tiếp một lượng lớn chất làm mát lên dụng cụ cắt. Điều này phục vụ hai mục đích: làm mát dụng cụ và nhanh chóng xả phoi ra khỏi khu vực gia công để ngăn chặn việc cắt lại, điều này làm giảm tuổi thọ dụng cụ và làm xước bề mặt đã gia công.
Để cho phép khả năng gia công công suất cao, các nhà sản xuất linh kiện hợp kim titan đặc biệt thiết kế cấu trúc sản phẩm và phối hợp cấu hình trục, trang bị cho chúng các bộ phận cắt và xoay mạnh mẽ. Hệ thống lắp trục chính của dụng cụ thể hiện độ cứng tuyệt vời, cho phép máy công cụ tạo ra lực cắt nhất quán ở mọi góc độ — dọc, ngang hoặc không gian.
Hợp kim titan được đặc trưng bởi độ bền cao và độ dẫn nhiệt kém. Để đạt được hiệu quả gia công tương đương với nhôm, cần phải tối đa hóa các thông số cắt, chẳng hạn như tăng tốc độ nạp và chiều sâu cắt. Tuy nhiên, điều này dẫn đến lực cắt cao hơn, có thể gây ra sai lệch tĩnh giữa phôi và dụng cụ, dẫn đến giảm độ chính xác của bộ phận hoặc các quy trình gia công không ổn định. Nó cũng làm tăng tốc độ mài mòn dụng cụ. Do đó, các máy được sử dụng để gia công hợp kim titan phải có công suất cao và thể hiện các đặc tính tĩnh và động tuyệt vời (độ cứng tĩnh và động cao). Ngoài ra, chúng phải được trang bị các hệ thống làm mát và bôi trơn áp suất cao tương ứng để tạo điều kiện cho việc gia công tốc độ thấp, mô-men xoắn cao. Việc loại bỏ phoi kịp thời là rất quan trọng để giảm mài mòn dụng cụ và giảm thiểu sự sinh nhiệt trong quá trình gia công.
Để tăng cường độ cứng của máy, một số nhà sản xuất sử dụng các kết cấu thép hàn trong các thiết kế dạng hộp hoặc khung kín. Động cơ nạp liệu công suất cao cho các trục và hệ thống dẫn hướng không có khe hở, độ cứng cao đảm bảo sự ổn định ở vị trí gia công, cải thiện hơn nữa độ cứng của máy. Hơn nữa, toàn bộ hệ thống, bao gồm cả kết nối trục chính-dụng cụ và giá đỡ dụng cụ, phải được tối ưu hóa về độ cứng trong quá trình gia công.
Ngoài độ cứng tĩnh, các đặc tính động của máy công cụ đóng một vai trò quyết định trong việc gia công hiệu quả hợp kim titan. Đảm bảo sự ổn định của quy trình là một thách thức đáng kể. Nếu máy công cụ có độ cứng thấp và các đặc tính giảm chấn kém, các rung động tự kích thích có thể xảy ra do lực cắt cao trong quá trình gia công. Tốc độ quay thấp và tần số kích thích gần với tần số tự nhiên của máy công cụ có thể gây ra rung động trong quá trình gia công. Ngoài việc ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt của phôi (ví dụ: để lại các vết rung), rung động này có thể làm hỏng kết cấu máy, giá đỡ dụng cụ và dụng cụ, dẫn đến tăng mài mòn dụng cụ hoặc thậm chí gãy.
Sự ổn định của quá trình gia công phần lớn phụ thuộc vào các thông số như tốc độ trục chính và chiều sâu cắt đã chọn. Người dùng nên hiểu rõ hiệu suất của máy công cụ của họ và giới hạn có thể đạt được của chiều sâu cắt. Ngoài ra, các tấm chống rung có thể được lắp đặt chủ động trên máy và các thông số có thể được cài đặt trước trong hệ thống điều khiển máy để tránh các phạm vi chiều sâu cắt quan trọng gây ra rung động.
