硬質合金工具車間設計(design of cemented carbide tool workshop)

以硬質合金制品、合金鋼材為原料，經機械加工和裝配，制成各類硬質合金工具的硬質合金廠車間設計。硬質合金工具車間進行燒結毛坯的磨削和深度加工并裝配成工具，直接為用戶提供硬質合金產品。其車間設計的主要內容為：工藝流程、設備選擇、車間配置與技術要求、主要技術指標。

硬質合金工具分類有整體和組裝兩類。整體硬質合金工具全部由硬質合金材質直接制成；組裝硬質合金工具是由經磨削加工后的硬質合金制品同機械加工后的鋼制刀桿、鉆頭體等組裝而成。

整體硬質合金工具整體硬質合金工具一般為多刃的小型鉆、銑工具。如微型鉆、小規格麻花鉆和滾刀等。

組裝硬質合金工具組裝硬質合金工具分為切削工(刀)具，地質、礦山用工具和耐磨工具等三類。(1)切削工(刀)具。有單刃、多刃工具，包括車刀、刨刀、鏜刀、銑刀、鉸刀、拉刀、鉆頭、螺紋和齒輪工(刀)具等。其組裝方式，有焊接式和機械夾固式。(2)地質與礦山用工具。包括地質鉆探、石油開發、煤炭采掘、礦山開采等用的各種形式、規格的鉆頭。如取巖芯小鉆、牙輪鉆、潛孔鉆，釬頭和截齒等。(3)耐磨工具。包括拉伸模具、沖壓模具、量具、夾具和各種耐磨零件等。

工藝流程包括整體和組裝硬質合金工具的生產工藝流程。

整體硬質合金工具加工以小直徑(φ0．2～5mm)硬質合金麻花鉆加工過程為例，其原則工藝流程為：

硬質合金燒結棒料一磨外圓一磨螺旋槽和刃背一精磨刃帶一電火花刻模或蓋標簽一成品檢查一包裝入庫。

組裝硬質合金工具加工依切削工具，地質與礦山用工具和耐磨工具而異。

(1)切削工具。以機械夾固式車刀為例。其刀片(如合金精密車刀片或涂層車刀片)的加工過程，見硬質合金磨削與涂層車間設計。其刀桿的加工過程為：45號鋼棒料→退火→銑基準面及槽→鉆孔攻絲→鉗修→淬火、回火→半檢→發黑→質檢→刀桿。其夾緊裝置部件包括壓板、杠銷、鉤銷和偏心銷釘等，一般為外購標準件或委托加工件。其組裝過程為：精密(或涂層)車刀片、刀桿和夾緊裝置部件→組裝→質檢→打印貼標簽→包裝入庫。

(2)地質與礦山用工具。以礦山鉆頭為例。其合金柱齒加工過程為：柱齒毛坯→粗、精磨外圓→倒棱(底部)→質檢→精密硬質合金柱齒。其鉆頭體加工過程為：下料→鍛造→車端面→鉆大孔→車內孔+車外形→銑排粉槽→車螺紋→熱處理→鉆鉸齒孔→質檢→入庫。其組裝過程為：精密合金柱齒→冷壓或熱嵌入鉆頭體內(即固齒)→檢驗→刷油漆→打印貼標簽→包裝入庫。固齒工藝有熱嵌和冷壓，熱嵌固齒工藝比冷壓工藝好。

(3)耐磨工具。以拉伸工具為例。其拉伸模坯的加工過程為：拉伸模毛坯→瞎內孔→穿心軸→磨外圓→質檢→精密拉伸模坯。其鋼模套加工過程為：45號鋼坯料→車端面→車內外圓→淬火→磨內孔→質檢→鋼模套。其組裝過程為：拉伸模坯壓入熱鋼模套內→磨兩個端面→磨外圓→內孔研磨→檢驗→打印貼標簽→包裝入庫。

設備選擇一般機械加工，選用車、銑、刨、鉆、磨等的通用機床；熱處理的退火、淬火、回火、預熱等，采用中溫箱式電爐，小件的淬火、回火和加熱，采用鹽浴爐。鉆頭的鉆齒孔，采用專用的鉆鉸機床，加工速度快、精度高，固齒質量好；柱齒表面的粗、精磨，采用無芯磨床。為確保產品質量，配備各種檢測儀表，如偏擺儀、磁力探傷儀和熒光檢測儀等。

車間配置與技術要求按一般機加工、磨削加工、工具裝配和檢測設施等進行分類、分區域集中配置，以便于采取不同措施，滿足生產需要。一般機加工按作業流程，由鋸床下料，然后以車、銑(刨)、鉆、磨等工序，從粗加工到精加工、熱處理及化學處理工序順序配置。建筑物須設有防火、防腐蝕措施；廠房凈高不低于5m；硬質合金毛坯磨削加工及工具裝配間、檢測間等，要求防塵、防震，室內溫度為20～30℃，以保持機床、儀表精度和靈敏性；含酸堿的污水應集中處理，達標后才能排放。

主要技術指標每類工具的成品率為98％～99．5％。