가장 먼저 이야기해야 할 것은 티타늄 합금 가공의 물리적 현상입니다. 티타늄 합금의 절삭력은 동일한 경도의 강철보다 약간 높지만 티타늄 합금 가공의 물리적 현상은 강철 가공의 물리적 현상보다 훨씬 복잡하여 티타늄 합금 가공의 난이도가 선형적으로 증가합니다.
대부분의 티타늄 합금의 열전도율은 매우 낮습니다. 강철의 1/7, 알루미늄의 1/16에 불과합니다. 따라서 티타늄 합금을 절단하는 과정에서 발생하는 열은 공작물에 빠르게 전달되거나 칩에 의해 제거되지 않고 절단 영역에 모이게 되며 발생하는 온도는 1,000°C 이상까지 높을 수 있으므로 공구의 절삭날이 빠르게 마모되고 균열이 발생하여 칩 종양이 발생하고 블레이드가 빠르게 마모될 뿐만 아니라 절삭 영역에서 더 많은 열이 발생하여 공구 수명이 더욱 단축됩니다.
절단 과정에서 발생하는 고온은 티타늄 합금 부품의 표면 무결성을 파괴하여 부품의 기하학적 정확도를 저하시키고 피로 강도를 심각하게 감소시키는 가공 경화 현상을 초래합니다.
티타늄 합금의 탄성은 부품의 성능에 도움이 될 수 있지만 절단 공정에서 가공물의 탄성 변형은 진동의 중요한 원인입니다. 절단 압력으로 인해 "탄성" 가공물이 공구에서 이탈하여 반동하게 되어 공구와 가공물 사이의 마찰이 절단 작용보다 커집니다. 마찰 과정은 또한 열을 발생시켜 티타늄 합금의 열전도율이 떨어지는 문제를 악화시킵니다.
이 문제는 얇은 벽이나 토러스 및 기타 변형 가능한 부품을 가공할 때 더욱 심각하며, 얇은 벽의 티타늄 합금 부품을 예상되는 치수 정확도로 가공하는 것은 쉬운 작업이 아닙니다. 공작물 재료가 공구에 의해 밀려나면 얇은 벽의 국부 변형이 탄성 범위를 초과하여 소성 변형을 일으키고 절단 지점에서 재료의 강도와 경도가 크게 증가하기 때문입니다. 이때, 미리 결정된 절삭 속도로 가공하면 너무 빨라져 날카로운 공구 마모가 발생합니다. 티타늄 합금 가공을 어렵게 만드는 것은 '열'이 '병의 근원'이라고 할 수 있다.
