浅析手表零部件制造

浅析手表零部件制造

吴建杰

天津海鸥表业集团有限公司

摘要：电镀是机械机芯零件制造中必不可少的一个部门。由于国产机床核心制造厂一般由旧的国家单位接管，技术设备一般较旧，但配套解决方案的维修标准一般较高，电镀问题一般是由其他原因造成的。本文着重对零件形状特性本身及其机械加工特性的电镀问题进行了表面分析，并提出了几点看法。机械零件的常用材料有:铅黄铜、铍青铜、碳钢、不锈钢。常用的贴合类型包括铜、半光泽镍、光亮镍、金、玫瑰、金箔、黑镍、IP贴合、化学镍。电镀前通常进行热处理、机械磨损、抛光和蚀刻。

关键词：手表零部件；制造；零件加工；

引言

随着我国综合国力的不断增强，机械加工制造技术水平发生了翻天覆地的变化，制造工艺能力不断提升和优化，零件精度和加工质量都得到有效提升，但相比于欧美等西方国家，我们还存在较大的差距，还有很大的提升空间。作为机械制造人员，我们应该积极分析影响零件加工精度的因素，不断对制造工艺进行优化，满足我国零件精度需求日益提高的要求。

1机械表零件常见电镀故障

1. 1. 盲孔件电镀

深盲孔镀锌是一个难点，主要是因为当盲深比为2:1时，传统的镀锌方法，盲深中溶液的交换会受到限制，所以金属离子不易在盲深内移动，结果 螺纹钢，有的孔深，直径小，宽比甚至可以达到5 : 1，典型零件就像轮子，有的盲孔有螺纹，容易在机械加工过程中堵塞异物，抛光过程不易清洗，典型零件就像一棵树 在电镀过程中，有一个电磁屏蔽，可防止电流进入孔底；在槽间转移过程中，孔内清洗会产生化学反应，导致孔内有沉积物，并导致电镀失效。手表零件不能采用辅助阳极等方法，因为房间太小.

1.2表面光洁度配合

为了满足市场和人民的需要，锯切零件(铜合金、重金属合金)往往经过各种加工过程，如直线抛光、太阳能直线抛光、机床加工、砂皮抛光、骨砂条抛光等。处理过程中产生的污物主要由抛光的蜡、脂肪酸、胶水、金属氧化物和某些小型无机固体颗粒(如神经节、碳化硅)组成。高铝瓷等，固体粉末和零件主要由机械粘接、分子粘接、静电粘接等确定。当机械附着的颗粒很难去除时，特别是在手工加工大面积表面时，由于强度不均匀和缺乏机械偏心，零件表面更容易产生不规则的粉末粘附，并且容易形成凹槽、花蕾甚至影响.

2机械制造工艺对零件加工精度的影响因素

2.1切削三要素对零件加工精度的影响

在编写工艺流程中，切削三要素的选择是工艺系统中影响精度最重要的因素，合理的切削三要素对加工质量、加工效率都产生较大的影响。切削三要素包含切削深度、进给量、切削速度。它们对制造精度的影响主要表现在不同切削三要素值对产生切削力的大小是不同的，切削力直接作用于零件加工表面，从而影响零件加工精度。

2.2工艺原理误差的影响

工艺原理误差是指在对零件进行加工时，因机床加工制造原理的原因产生的，很多轮廓需要用近似逼近的加工方法才能制造完成，例如在用数控机床加工二次曲线时，曲线轮廓都是采用直线或圆弧逼近的方式来无限接近二次曲线的形状，从宏观上看，加工出来的形状是二次曲线的形状，但微观来分析实际是一条条直线或圆弧的形状。因此，首先实际加工出来的零件和图纸中的零件就存在工艺理论误差。其次，有些复杂曲面，会用成形法进行加工，成形法加工采用的刀具是成形刀具，成形刀具在制造时也会出现误差和磨损不均匀的问题，进而影响零件的制造精度。再次，机械制造机床是一个复杂精密零件的结合体，复杂的结构环境也会导致机床在运行过程中存在机床原理误差。比如主轴回转误差是指主轴实际回转轴线相对理论回转轴线的“漂移”，主要来自主轴部件的制造误差、装配误差及受力和受热后的变形造成的。主轴回转误差分为轴向窜动、径向跳动和角度摆动三种。另外是导轨导向误差，机床的导轨副是实现直线运动的主要部件，其制造和装配精度影响着导轨的直线运动状态，直接影响工件的加工质量。在加工高精密零件或零件精度要求较高的零件时要采用高精密的机床，避免机床误差产生的加工精度误差。

3手表零件加工中的技术应用

3.13D立体打印技术

3D打印工艺参数主要包括动态层厚、支撑角度、轮廓、填充密度、走丝速度、支撑粘合强度等。连接件模型的3D打印工艺参数设置以喷头直径（0.4mm）与打印质量为前提，再根据原始模型与优化模型切片组合分析及打印效果，优化模型层厚选取0.1～0.4mm之间较为合适，考虑到打印时长和精度选取0.2mm作为打印层厚，调整容许最大层厚至0.4mm，由于模型位置摆放是平躺式，考虑到圆孔外表面及模型曲面部分的表面质量，设置动态层厚的调整比例为3，设置底部、顶部路径一致为0.4mm，支撑角度为80°，使支撑尽可能包覆外孔直径以下的外表面，如图9所示的支撑角度，这样打印出来的孔外表面能更光滑过渡3.2。为了增加构件的机械强度，在打印速度调整方面将内部轮廓的走丝速度降低至30mm/s，使上下两层材料堆叠相对紧密一些。在此，因为降低走丝速度所带来的打印时间增长可以通过加快中间部分的支撑和支撑路径的走丝速度来进行相对补偿，且在其他条件同等情况下，打印所耗时增加不多。经过支撑剥离粘合强度在测试后可知，粘合强度过低，支撑和模型及底座粘不住；粘合强度过高，支撑与模型难以拆除，因此在打印中考虑到底部接触面方便处理且尽可能光滑，所选支撑粘合强度为50%。设置打印平台预加热，加强模型底座与平台的粘合强度，防止翘边现象的发生。

3.2MEMS加工技术

MEMS加工技术适用于机械手表的生产，特别是机械和机械部件，并在手表工业的制造中发挥了主导作用。其中，深反应离子刻蚀技术(DRIE)和UV合金技术广泛应用于手表的新设计、新材料和新功能，是高端手表零件制造的研究开发方向。瑞士电子和微电子研究中心是瑞士钟表业新技术研究和发展中心，致力于应用和行业需求方面的研究和开发。CSEM通过将零件图像投影到厚度为0.5mm的φφ100mm的硅圆上，并在用钻石锯或顶部的钻石电缆锯切割圆后将其抛光到一个或两个面上，从而解决了使用dri技术处理硅零件的问题，从而得到一个非常精细的硅零件。2005年，雅典与德国超小型钻石芯片专家GFD合作推出了"钻石怪人"，该公司利用dri技术将高硬度、低摩擦和未使用的钻石应用于嵌缝材料，从而提高了嵌缝机构的运作效率，延长了它们的寿命。瑞士著名钟表制造商oméga于2008年出版了Si14硅材料指南，提高了dri技术对指南的处理精度。

结束语

由于现代制造技术往往是小型化、智能化和重复性的，采用新的材料和材料加工方法将对传统的手表生产技术产生影响。先进处理技术的应用提高了手表零件处理的准确性，扩大了手表的设计和制造，并提供了今后手表的变异性。同时，将立体3D打印技术、DRIE技术和UV-LIGA技术等先进制造技术应用于21世纪大互联环境中手表零件的设计和制造，可有助于提高和提高产品质量，逐步推广绿色制造概念。

参考文献

[1]时伟伟.机械制造工艺对加工精度的影响[J].现代工业经济和信息化,2021,11(08):174-175+178.

[2]黄小琴.机械设计与制造中的零件倒角研究[J].内燃机与配件,2021(11):123-124.

[3]杨少勇,李贺.零件数字化制造技术研究[J].机电元件,2021,41(02):20-22.

[4]朱绩,朱怡婷,汪明海,吴莎莎,阮思雨,柯子懿,秦和岳.智能制造产业背景下智能手表应用与推广[J].产业科技创新,2019,1(01):28-30.

[5]黄铃,杨丽,钟飞,邬治平.先进制造技术在手表零件加工中的应用[J].科技与创新,2019(01):147+149.