航空发动机需要承受巨大的推力和极高的工作温度。钛合金、高温合金及复合材料的应用，对提高飞机的飞行速度和载重量有很大帮助。在石油和化工行业，低合金钢、不锈钢、耐蚀合金钢、钛合金等材料凭借其优异的耐腐蚀性能，在管道、阀门、法兰、轴类等零部件中发挥着重要作用。
难加工材料通常指切削性能较差的材料。由于其优异的耐热性、耐磨性、高硬度、延展性等特性，常在航空航天、船舶、石油、化工等行业的特殊部件中发挥重要作用。
什么是 Materials Make M金属加工 D困难？
冷硬铸铁和硬化钢
冷硬铸铁的极高硬度是其加工困难的主要原因。其塑性很低，刀具与切屑的接触长度很小，切削力和切削热集中在切削刃附近，因此切削刃容易损坏。冷硬铸铁零件的结构尺寸和加工余量一般较大，毛坯精度较低，这进一步增加了加工难度。
淬硬钢经过热处理后硬度会非常高，对刀具的要求也极高。铣刀在加工过程中必须不易断裂，并且必须具有较长的使用寿命。这就要求刀具材料本身具有极高的要求，涂层必须耐高温、耐磨损。
三铍（SAMHO）推出了SHG和SHH系列立铣刀，专为硬质材料设计。对于硬度在HRC63以下的硬质材料，其切削效率和刀具寿命均表现出色。
高强度钢
高强度钢/超高强度钢与普通碳素结构钢相比，强度高，导热系数低，因而切削力大，切削温度高，刀具磨损快，刀具寿命短，断屑也稍困难。
加工此类材料时，通常选用高性能硬质合金、陶瓷或PCBN刀具，同时采用高压冷却或MQL技术，以减少切削热和刀具磨损。
纯金属
常用的纯金属如铜、纯铝、纯铁等硬度、强度较低，导热性较高，有利于切削加工。但它们塑性较大，切屑变形较大，刀屑接触长度大，易发生冷焊，产生积屑瘤。因此，切削力较大，不易获得良好的加工表面质量，断屑困难。此外，它们的线膨胀系数较大，在精加工时工件的加工精度难以控制。
不锈钢
不锈钢按金相组织可分为铁素体、马氏体、奥氏体三种。铁素体和马氏体不锈钢主要成分是铬，切削加工性一般不难。奥氏体不锈钢主要成分是铬、镍等元素，淬火后为奥氏体，切削加工性相对较差，主要表现在：
- 塑性高，加工硬化严重，易产生积屑瘤，恶化加工表面质量。加工表面硬化程度大，硬化层深度大，往往给下道工序带来困难。且切屑不易断。
- 热导率小，产生的热量不易传递，因此切削温度较高。
- 由于切削温度高，加工硬化严重，加之钢中含有碳化物（TiC等），形成坚硬的夹杂物，易与刀具冷焊，所以刀具磨损较快，使用寿命降低。
高温合金
高温合金按化学成分分为铁基、镍基、钴基三类，其切削加工性比不锈钢差。高温合金含有较多高熔点合金元素，如铁、钛、铬、钴、镍、钒、钨、钼等，这些元素与其他合金元素共同形成纯度高、组织致密的奥氏体合金。有些元素与碳、氮、氧等非金属元素化合，形成比重小、熔点高、硬度高的化合物。
还可形成一些具有一定韧性的高硬度金属间化合物。同时，一些合金元素进入固溶体，使基体强化。高温合金经长期时效后，可从固溶体中析出硬质相，进一步引起晶格畸变，这不仅增加了塑性变形的抗力，而且由于硬质颗粒的存在，还会加剧刀具的磨损。
立铣刀如何应对难加工材料的挑战
选择优质材料
聚晶金刚石 (PCD) 刀具和立方氮化硼 (CBN) 刀具也是处理难加工材料的有效方法。近年来，它们的市场份额逐渐上升。PCD 刀具广泛应用于铣削有色金属、复合材料、塑料以及极难加工的超级合金。CBN 刀具用于连续或断续切削淬硬黑色金属，以及切削焊接金属和复合金属。
切削刀具上的高质量涂层
刀具涂层是针对难加工材料最经济、最具针对性的技术。种类繁多的新材料带来了更复杂的加工要求，同时也推动了CVD、PVD等涂层技术的不断发展。刀具涂层本身是为了解决切屑运动过程中产生的过大力和热量对刀具的不利影响而开发的技术。在加工不同材料时，涂层刀具的使用寿命可比未涂层刀具提高2-10倍。
采用先进的切割技术
常规加工温度通常为室温。然而，对于难加工材料，改变加工温度有时会带来意想不到的效果。加热切削法是在工件和刀具之间的电路中施加低电压和高电流，使切削区域产生热量。还有等离子加热切削法，即利用等离子弧加热刀具尖端附近的工件材料，降低其硬度和强度，从而改善切削条件。
低温切削法采用液氮（-180℃）或液态CO2（-76℃）作为切削液，可以降低切削区的温度。采用此方法可使主切削力减小20%，切削温度降低300℃以上。同时，积屑瘤消失，加工表面质量提高，刀具耐用度可提高2~3倍。在加工高强度钢、耐磨铸铁、不锈钢、钛合金等材料时效果显著。
采用超声波刀柄和超声波刀具进行超声波加工，是一种使刀具以20-40KHz频率沿切削方向做高速振动的特殊切削技术。超声波振动切削从微观角度看是一种脉冲切削，在一个振动周期内，刀具的有效切削时间很短，在一个振动周期的大部分时间里，刀具与工件切屑完全分离，刀具与工件切屑处于断续接触状态，大大减少了切削热，是一种更适合处理脆硬材料的技术，加工工件粗糙度和加工精度大大提高。
