扩挤刀是汽车发动机高精度孔加工专用刀具。汽车发动机的进气管是发动机的重要部件，进气管喷油嘴孔的加工质量直接影响汽车的节油性能。过去加工喷油嘴孔大都使用国外进口的精密扩挤刀，价格昂贵，加工成本很高。为了降低加工成本，提高产品的市场竞争力，汽车刀具国产化已势在必行。下面介绍我公司开发的精密直槽扩挤刀的设计及制造要点。

　　1 被加工孔的特点

　　发动机喷油孔的加工工序如扩f11±0.1mm和f14±0.1mm孔，锪f20mm沉孔及成型倒棱面，其中f14±0.1mm孔表面粗糙度要求达到Ra1.6µm。

　　在加工过程中，由于铝合金强度低，切屑变形大，将影响加工效果，而提高切削速度和加大进给量能减小切屑变形系数，因此采用高转速大进给量加工，能抵消一部分切屑变形。为了保证被加工孔的表面粗糙度值在Ra1.6µm以下，必须设计合理的刀具结构及参数，减小甚至xx积屑瘤，避免鳞刺的产生，防止出现振动，同时还应采取措施对已加工表面进行挤压，进一步降低粗糙度值。

　　2 刀具设计要求

　　xx积屑瘤

　　积屑瘤是切屑底层金属与前刀面发生冷焊造成的，适当增大前角，提高前刀面光洁度是xx积屑瘤的主要措施。通常增大前角的主要方法是采用右螺旋面和负偏距平面，但螺旋面是砂轮和工件通过螺旋运动合成的，磨削过程平稳性差，难以获得高光洁度的前刀面，而负偏距平面将降低刀具强度，也不宜采用。此时可采用正偏距平面，它虽使前角有所减小，但将增大切屑的脆性，使之易于断裂，是xx积屑瘤的有效措施。

　　xx鳞刺

　　从金属切削原理可知，当切削速度较高时，减小前角可抑制鳞刺的产生，因此，采用正偏距平面除可xx积屑瘤外，还可有效抑制鳞刺的产生。

　　防止振动

　　振动通常分为三种：自由振动、强迫振动和自激振动(即颤振)。自由振动和强迫振动与刀具无关;颤振是由振动本身从单向作用的外力获取能量来维持自己的振动，也叫自持振动，此种振动的大小与刀具设计合理与否密切相关。刀具切削时的受力情况如①尽量提高前刀面的光洁程度，使粗糙度值保持在Ra0.2µm以下;②确定合理的后角，并使后刀面粗糙度值保持在Ra0.4µm以下。

　　前刀面的加工

　　为获得高质量的前刀面，应选用细粒度的金刚石砂轮，磨削线速度应达到50m/s以上，磨削方向如一种是将后刀面加工成平面后角，砂轮走刀方向应与折线L平行才能使后刀面无高点，因此需要三次走刀。此外，由于每次走刀方向不一致，必然产生明显的接刀痕迹，影响外观，且费工时。另一种是将后刀面加工成铲磨曲面，圆C是砂轮走刀方向，铲磨运动正是利用圆周运动和直线移动来合成的，很容易实现一次走刀完成后刀面的加工，加工效率高，尺寸精度易于控制，无接刀痕迹，外观漂亮。

　　比较后刀面的两种结构，以采用铲磨曲面较为合适，后角取9°～11°，最终加工的磨削进给量应取得很小，以便将后刀面粗糙度控制在Ra0.4µm以下。

　　5 试验效果

　　下图所示为最终完成的扩挤刀设计型式。经某发动机生产厂家试验所加工的 14±0.1mm孔表面粗糙度值在Ra1.6µm以下，孔的表面质量稳定。国产扩挤刀可连续加工28000个孔，而进口刀具则只能加工21000个孔。