手錶精工零件和齒輪為何需要拋光?

手錶精工零件和齒輪為何需要拋光?

日內瓦印記原本是為了要保障真正在日內瓦地區製造的頂級好錶, 避免與其他地方或國家所製造出的錶（包括高品質和低劣的產品）相混淆, 故而打上日內瓦製造, 防止魚目混珠而欺瞞顧客◦ 所以於1866年日內瓦的鐘錶同業工會訂定了日內瓦法則, 目前的12條日內瓦法則, 為了配合時代的轉變, 曾多次修改, 經申請並獲經該機構檢測通過, 即可獲得刻「有半隻老鷹與鑰匙」的日內瓦印記的標誌使用權,並被允許其打在機芯的夾板上◦ 它唯一不公平的是排除在日內瓦地區以外的鐘錶廠商申請, 約在1900年代為懷錶的鼎盛時期, 能在機板上烙有日內瓦印記的懷錶非常少, 頗有名氣的鐘錶大師和名廠的資深大師之經典產品, 才有此功力能符合日內瓦印記的要求, 所以在當時, 只要烙有日內瓦印記的錶, 就是具有傳統製錶工藝的作品, 比其他雷同的產品更具有收藏價值, 它是品質保證, 也是鐘錶藝術的精華所在◦
 
  一、金屬零件之處理： A)所有金屬材料所製成的零件及附加的機械裝置之表面必須整平, 邊緣必須削角拋光, 所有零件的內面及側面都必須打磨◦B)鋼製零件的邊緣必須削角. 並打磨拋光使其如鏡面般的光亮, 光彩奪目, 所有的螺絲帽須作平面或球面的鏡面拋光或球形拋光, 螺絲帽的邊緣和凹口須要削角拋光, 螺絲尾須做成平面或球面並打磨拋光◦ 

   
二、發條盒及發條軸心, 和底板上中心輪的軸孔可以不必裝配紅寶石, 其他的所有機芯輪系及擒縱器、馬仔、擺輪, 必須裝配紅寶石軸承, 其孔內必須高度拋光和齒輪接觸的平面必須做弧形拋光, 藉以減少磨擦面積, 至少也要做平面拋光◦紅寶石中心孔外須留有蓄油槽, 並高度拋光, 以免油擴散, 紅寶石眼之外圍, 須做凹環拋光美化處理, 擒縱輪和馬仔最好如擺輪那樣有托石, 使磨擦力減至最小,至少擒縱輪要有上下托石◦



  三、擺輪上的遊絲頭必須是單頭有圓頸, 可在活動金屬壓板下自由滑動, 鎖緊金屬板後被其固定, 可調校的支撐螺柱亦可接受, 必須採用寶璣式雙層藍鋼遊絲, 雙層合金遊絲亦可, 超薄型的錶芯使用單層遊絲是可以接受的◦

  四、遊絲調整器也就是快慢指示針必須有固定裝置並可微調, 如鵝頸式快慢微調器, 無快慢針的設計, 擺輪上必須要有可微調快慢的補償鏍絲或砝碼, 最少2顆或4顆◦ 新式的鈹鎳合金砝碼補償擺輪, 最少4顆或8顆可微調快慢, 沒有補償鏍絲的環狀光擺, 在近代是被接受的◦ 超薄型的機芯, 則不需有微調快慢針的裝置◦

  五、帶動擺輪旋轉的擺碟和調校等時節拍的結構系統及其零件, 必須符合第一項的要求, 否則不及格◦

  六、所有輪系的齒輪傳動環邊及支撐樑必須削角, 和小齒瓣結合處, 必須打磨修飾,厚度相當或小於0.15mm的齒輪, 才容許只削角打磨一面, 另一面則可免除打磨削角的處理◦ 如是齒輪厚度大於0.15mm，其齒輪兩面都必需做削角打磨處理。

   
七、所有輪系的鋼質齒瓣及其橫切面和所有輪軸末端, 及其桿柱也要做鏡面拋光,也就是說所有的傳動輪系其齒輪必須打磨削角, 鋼質的齒瓣包括所有部位都必須做鏡面打磨, 使其光彩奪目◦不會因毛細現金而擴散流失◦當紅寶石和軸心都做鏡面拋光打磨時, 油會因內聚力物理效應而凝聚成球形，不致因粗糙的表面，使油因毛細孔現象而導致油擴散流失。

  八、在擒縱系統的結構裡, 擒縱輪要輕巧, 馬仔本身要有平衡裝置; 機芯直徑大於18mm者, 其擒縱輪的厚度最好不超過0.16mm; 機芯直徑小於18mm者, 其擒縱輪的厚度不可超過0.13mm, 擒縱輪鎖住馬仔紅寶石的部位必須打磨拋光,推動馬仔紅寶石的齒尖必須做鏡面拋光打磨, 只有如此, 才能有效的減磨擦阻力，油也不致因毛細孔物理現象而擴散流失, 擒縱輪和馬仔紅寶石的磨擦面應該在0.07mm和0.03mm之間最理想, 磨擦面積越小, 動能的損耗越少, 釋放能量的效果最佳, 當然要有最上等的鋼材, 才能達到效率高、壽命長的最好狀況◦

  九、在槓桿式擒縱系統的結構裡, 馬仔左右擺動, 釋放出能量, 驅動擺輪運轉同時,制止馬仔的定位機制必須由固定型夾板限制, 不管是在主機板或馬仔板皆可以接受, 就是不允許有隨意移動或可變動位置的部件, 其中有一種鑲有二顆紅寶石作為定位限制的結構最為高級, 就是禁止使用栓釘式可微調的偏心螺栓◦

  十、機芯必須安裝有防震裝置才獲接納。約1900年的懷錶及1940年到1970年間有很多機芯烙有日內瓦印記，如江詩丹頓VACHERON & CONSTANTIN及百達翡麗PATEK PHILIPPE錶在當時也無防震裝置, 所以這一條應該是1970年後才修改的條文◦ 

 十一、在上鍊系統結構的棘輪及冠輪, 必須遵照註冊型號的特定規格製作, 筆者認為應該解讀為鼓車、吉車和小鋼輪大鋼輪的咬合, 必須打磨拋光, 使其上鍊省力順暢, 達到堅固耐用的目的, 小鋼輪須為垂直雙層式, 大小鋼輪最好是狼牙狀的齒形◦在高級的古董鐘錶裡可遇見，近代錶大都為，有倒角拋光的齒形。

  十二、用鋼絲彎曲成形的彈簧, 不符合日內瓦印記的要求, 意指機芯裡有彈簧功能的檔仔, 如發條檔仔, 或鼓吉車、離合的彈簧、日曆、和自動輪系、三問、報時、計時碼錶、萬年曆等等, 其零件所使用的彈簧, 必須以整塊鋼板製作成具有彈性的零件◦不管任何零組件在操控動作時, 須要借助彈簧回位, 那彈簧的形狀那怕是薄如紙、或長、或短的彈簧, 都至少要有二支定位釘來固定, 不可以用線狀或扁型彈簧加工彎曲成型, 又無螺絲固定的彈簧來代用◦ 

反觀當今的手錶, 為了要符合印記的要求而修改印記的條文, 目前我們在百達翡麗PATEK PHILIPPE與江詩丹頓VACHERON & CONSTANTIN的機芯裡最常見到日內瓦印記, 近來有尊達gerald genta、奧帝ROGER DUBUIS、蕭邦L. U. Chopard也烙有日內瓦印記。當然有日內瓦印記比沒有好，但無日內瓦印記的錶並不表示該錶不好。只要做到並符合日內瓦印記之要求，等於保證具有傳統的製錶工藝的錶就是好錶。但筆者很納悶為何相同的機芯就有著不同的命運? 有很多同時期的或其他產品、相同的機芯, 有的有印記, 有的無印記, 不禁讓人聯想是否牽涉到付費或其他及利益輸送的問題? 令人質疑日內瓦機構的超然立場◦  

目前的工商社會受大環境的影響, 速成的方法是最合乎經濟效益的◦ 收藏者對於機芯的優劣所知有限, 只能從錶商的DM及廣告與鐘錶雜誌報導中獲得資訊, 這種老王賣瓜的心態和廣告商的自白, 可信度究竟有多高? 錶迷可以感受到外觀的美, 也可欣賞到機械表面的亮麗, 就是無法透徹地了解機械裡面製作工藝的優劣◦

  鐘錶工藝師必須遵循一定的規則來完成一件作品, 否則, 只要夾板上打磨得亮麗動人、時間準確、裝在流行的錶殼內，加以廣告包裝及行銷策略，不論是商品炒作，限量生產、發行紀念錶，或停產、漲價，只要能順利地將產品推銷出去，到底商品有多好？製作有多困難？成本有多高？工藝價值有多少？真是天曉得？反觀百年前的製錶精神，鐘錶工藝師累積畢生的經驗，創造出不朽的作品，製錶是他生活的重心，也是他的興趣，完成一只錶等於紀念著它生命的一小部份，兢兢業業、一絲不茍、憑著良心, 以做給上帝看的精神來完成一件作品◦如沒有如此執著的製錶精神，百年後的我們那有機會把玩那光彩奪目、精準、耐用的古董錶，希望現今的名錶能延續當年的製錶工藝，讓我們的後代子孫有幸能賞玩20世紀末和21世紀初的鐘錶作品。 
 

特殊表面優化處理改進齒輪的性能 

特殊表面處理對於減少滑動和滾動接觸的摩擦和磨損是非常有效的。這樣的特殊表面處理為齒輪的磨損問題提供了一個好的解決方案。有很多不同的機理限制了齒輪組的轉矩能力。這些曲線的實際形狀將取決於具體的齒輪應用。


但是對於所有的失效方式而言，特殊表面優化處理對於減少摩擦和磨損以及提高性能和壽命都是具有很大幫助。事實上，壽命試驗表明處理的齒輪，彎曲疲勞壽命增加50%以上。



通常情況下，齒輪輪齒在臨近節線C處會產生滾動摩擦，在這個區域的最普遍磨損方式是點蝕。

在節線BC和CD之間，齒輪面將經受滾動和滑動兩種磨損混合模式的接觸。在這個區域的一般磨損模式是點蝕和劃傷。
而在AB和DF之間的節線處，齒的接觸主要是滑動摩擦，從而引起磨損和劃傷。

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去毛刺
中文名稱：去毛刺
英文名稱：deburring
定義：清除工件已加工部位周圍所形成的刺狀物或飛邊。
應用學科：機械工程（一級學科）；切削加工工藝與設備（二級學科）；切削加工工藝-典型表面加工-其他表面加工（二級學科）

去毛刺的定義

去毛刺，就是清除工件已加工部位周圍所形成的刺狀物或飛邊。

去毛刺最常用的方法

毛刺這個小東西雖然不大，但卻是直接影響到產品的品質。所以最近幾年隨著各行業對毛刺去除的重視，去毛刺的方法也層出不窮。現在常用的修邊/ 去毛刺主要有這麼

幾種：

手工去毛刺

傳統的方式是人工用鋼銼，砂紙，磨頭打磨；而修邊刀逐步取代了這些傳統的方法，使用起來簡單方便，不需要技術處理，節約成本並且環保。

化學去毛刺

用電化學反應原理，對金屬材料製成的零件自動地、有選擇地完成去毛刺作業。它可廣泛用於氣動、液壓、工程機械、油嘴油泵、汽車、發動機等行業不同金屬材質的泵體、閥體、連桿、柱塞針閥偶件等零件的去毛刺加工。適用於難於去除的內部毛刺、熱處理後和精加工的零件．
 

電解去毛刺

利用電解作用去除金屬零件毛刺的一種電解加工方法，英文簡稱ECD。 將工具陰極（一般用黃銅）固定放置在工件有毛刺的部位附近，兩者相距一定的間隙（一般為0.3 ～ 1毫米）。工具陰極的導電部分對準毛刺棱邊，其他表面用絕緣層覆蓋起來，使電解作用集中在毛刺部分。加工時工具陰極接直流電源負極，工件接直流電源正極。 壓力為0.1 ～ 0.3兆帕的低壓電解液(一般用硝酸鈉或氯 ​​酸鈉水溶液)流過工件與陰極之間。當接通直流電源後，毛刺便產生陽極溶解而被去除，被電解液帶走。電解液有一定腐蝕性，工件去毛刺後應經過清洗和防銹 處理。電解去毛刺適用於去除零件中隱蔽部位交叉孔或形狀複雜零件的毛刺，生產效率高，去毛刺時間一般只需幾秒至幾十秒。這種方法常用於齒輪、花鍵、連桿、 閥體和曲軸油路孔口等去毛刺，以及尖角倒圓等。缺點是零件毛刺的附近也受到電解作用，表面會失去原有光澤，甚至影響尺寸精度
 

超聲波去毛刺

超 聲波產生的超聲能量作用於液體裡振動處於稀疏狀態的液體時，會撕裂成很小的空穴（即內部是真空的）這些空穴在破裂的時候會產生高達幾百個大氣壓的瞬間壓 力，而這種現象既稱為空化現象。超聲波去毛刺就是利用“空化現象”產生的幾百個大氣壓的瞬間衝擊力把附著在部件上的毛刺清除乾淨。超聲波去 毛刺並不是所有毛刺都適用的，主要針對一些微觀毛刺，一般如果毛刺需要用顯微鏡來觀察的話，就都可以嘗試用超聲波的方法去除。對於肉眼可見的毛刺，主要看 粘結的強度了，粘結強度弱的毛刺可以用超聲波，一般要是用刀具才能處理的毛刺，用超聲波方法是根本不行的。超聲波去毛刺的優缺點

高壓水噴射去毛刺

顧 名思義是以水為媒介，利用它的瞬間衝擊力來去除加工後產生的毛刺和飛邊，同時可達到清洗的目的。經過多次試驗測試，最終找到適合的壓力為30MPa— 50MPa 。若壓力不足，無法達到去毛刺的效果，壓力過高雖然可以去除毛刺，但存在損傷工件的危險。通常液壓件在使用時所承受的液體壓力都在20Mpa 以內，用50MPa 的壓力都無法打掉的毛刺殘留，在幾兆帕的工作壓力下脫落的機率是非常小的，也可以認為毛刺的根部殘留是工件的一部分。現在高壓水去毛刺設備的製造廠家越來 越多，簡單可歸納為兩類：工件移動式和噴嘴移動式。工件移動式造價低，適合簡單閥體的去毛刺和清洗，其缺點是噴嘴與閥體的配合度不理想，閥體內部交叉孔、 斜孔的毛刺去除效果不好；噴嘴移動式通過CNC 控制可有效的調整噴嘴與閥體毛刺產生部位的距離，有效對應閥體內部的交叉孔和斜孔以及盲孔的毛刺，但由於此設備造價高，到目前為止只有汽車的心臟部位和工 程機械的液壓控制系統才能普遍享受此厚待。

熱爆炸去毛刺， 又名電熱學去毛刺，熱能去毛刺是當今世界機械製造行業公認最適合小工件大批量去毛刺的先進工藝，目前國內僅有兩家企業可以生產此設備。它採用氫氣和氧氣在 用於處理工件的密閉工作室中混合，瞬間點火燃燒並在極短時間內與工件表面毛刺發生劇烈的熱化學反應，達到去除毛刺的目的。熱能去毛刺是一種特種加工技術， 具有效率高、通用性強、可達性好，去除毛刺均勻徹底、工件表面平整光滑，且不受工件材料、形狀及毛刺部位的限制等特點。特別適合其他工藝方法無法解決的具 有復雜型腔、相貫相交孔系、深孔、盲孔、螺紋孔等去毛刺難度較大工件的去毛刺處理。可用於黑色、有色金屬及熱塑性塑料等非金屬材料工件的去毛刺和金屬壓鑄 件、塑壓件的去飛邊處理。由於它的加工效率極高，用於生產的直接成本低廉，特別適合大批量連續生產環境使用，是規模化工業生產理想的高效加工設備。

冷凍修邊去毛刺

橡膠、 塑料製品、鋅鎂鋁合金等製品飛邊（或毛刺）的厚度比製品的厚度要薄很多，所以飛邊（或毛刺）的脆化速度要比製品的脆化速度快，在飛邊（或毛刺）脆化而製品 沒有脆化這一時間段裡，冷凍去毛刺（修邊）機通過拋射彈丸來擊打製品，從而去除處於脆化的飛邊（或毛刺）。冷凍去毛刺（修邊）機，是一種利用液氮的超低溫 使橡膠、塑料製品、鋅鎂鋁合金的飛邊迅速發生脆化，並在此狀態下，通過高速噴射出的冷凍粒子撞擊製品的毛刺（或飛邊），從而達到既能高質量、高效率地去除 製品的毛刺（或飛邊），又能保持製品本身的所有物性不發生改變的特殊去毛刺（修邊）設備。它可大幅度地提高製品的修邊（去毛刺）精度且具有很高的集約化程 度。目前這種設備已成為精密橡塑製品、壓鑄企業不可或缺的後道修邊及去毛刺處理設備。
 

磁力去毛刺機

磁 力去毛刺機是利用其獨特的磁場分佈,產生強勁平穩的磁感效應，使磁力鋼針（進口原材料.半永久性）與工件進行全方位,多角度地充分研磨，達到快速除鏽,去 死角,去除毛刺批鋒,除去氧化薄膜及燒結痕蹟等功效。尤其對形狀複雜,多孔夾縫，內外螺紋等工件，更加能顯示其神奇妙用.並且，不傷及工件表面，不影響工 件精度。讓工件瞬間變得光滑整潔，煥然一新。適用於金,銀,銅,鋁,鋅,鎂,鐵,不銹鋼等金屬類與硬質塑料等非金屬類工件的研磨拋光去除毛刺一次性完成！

去毛刺機械手

是 典型的機電一體化裝置，它綜合運用了機械與精密機械、微電子與計算機、自動控制與驅動、傳感器與信息處理以及人工智能等多學科的最新研究成果，隨著經濟的 發展和各行各業對自動化程度要求的提高，去毛刺機械手技術得到了迅速發展，出現了各種各樣的去毛刺機械手產品。去毛刺機械手產品的實用化，既解決了許多單 靠人力難以解決的實際問題，又促進了工業自動化的進程。
 

去毛刺機械手應用的典型零件有：鋁輪轂、變頻器殼、同步器殼、同步器齒轂、軸承蓋、缸體、閥體、閥蓋、輸出軸、發動機齒輪等。

去毛刺自動化實現

表面去毛刺研磨刷

纖維研磨刷能夠承受高達150°C 的工作溫度。即使在沒有冷卻液的應用下，也能工作。此外，研磨刷具有強的抗水性，不會受冷卻液影響其研磨性能。
 

產品應用

去除工件的毛刺，尤其針對較薄的加工件和工件的邊緣。

表面研磨：管道、連接口、和軸的研磨。內孔在沖壓或激光加工過程中出現的毛刺，可使用研磨刷去除。汽車的精密金屬零部件保持多個邊緣不存在毛刺。在不平的表面上進行研磨。