手表齿轮手工制作工艺技术图文教程

     加工过程：首先截取适当长度的圆棒。

      将坯料切割调至恰当直径，最大的部分要刚好可以固定在齿轮加工机床夹具上，坯料两端长度适中，备用。

      准备加工的齿轮坯料。

      将坯料置于齿轮铣刀夹头上。

       取用千分表检测坯料是否安置妥当，旋转坯料，千分表上的数值不应改变。

      齿轮铣刀切割齿形，每次一个。

       调整齿轮铣刀控制杆，切割齿长，后面的分度轮则用于固定齿数。切割过程本身很快，前期准备工作机器设置更为耗时。

       刚刚切割好的齿轮。

      切割完成后检查总直径。

        一枚机芯含有多种不同尺寸的齿轮，每种尺寸的齿轮制作都需不同的齿轮铣刀。

       当所需尺寸齿轮铣刀无法使用或不在身边时，一个熟练的制表师可以自行制作铣刀，下图即是手工制作自定义齿轮铣刀。这种齿轮铣刀的制作复杂而棘手，单是叶片切割角度的设定调整就十分微妙。

     寸镜下检查切割效果。

      正在制作的齿轮的10：1指示图。

       切割好齿形的坯料夹在卡盘上。

        双目显微镜下将齿轮归零校正，然后用刻度盘标出所需数量。

       显微镜下切割其中一端齿轮轴。

       使用千分尺检查直径。

      一端齿轮轴切割完成。

        固定齿轮坯料不动，切割另一端齿轮轴时需要用到其他的工具，重新计算需要切割的长度。

      现在就可以将齿轮从坯料上切下。

      加工完成。

        接下来是后续处理：在显微镜下去除毛边。

           硬化齿轮。20AP钢易于加工，制成齿轮投入使用前需经硬化处理。先往管中放入两匙煤粉，将齿轮投入其中，再添加煤粉覆盖齿轮。

       在丙烷火焰下加热至樱桃红色。

        为什么加入煤粉？钢在硬化温度条件下，会与空气中的氧气发生反应开始燃烧。煤粉比钢燃点低，可消耗掉氧气阻止钢燃烧，使其保持整洁完好。工业硬化操作基于相同的理论，不过是在氮气而非空气条件下实现。

       管和其中的齿轮都已加热至樱桃红色。

        倒入油中使其冷却，硬化后的钢堪比玻璃，但同时也非常脆。

用磁铁吸出齿轮。

     超声波浴清洗齿轮。 

       再然后是退火，目的是降低钢的硬度，改善其切削加工性。缓慢加热到一定温度，齿轮会逐渐呈现不同的色彩，浅稻草色、靛蓝色、深蓝色和浅青色，每一种色彩都对应特定温度和退火程度。我们的目标是将小齿轮退火至深蓝色，以获取最佳硬度（这也是蓝钢螺丝和蓝钢指针的制作步骤）。烧蓝盘上铺满受热传热均匀的黄铜屑。

        黄铜屑中的两个小齿轮，其下是正在加热的酒精灯。

         最开始是浅稻草色，越来越接近靛蓝色。

     越来越接近靛蓝色。

       寸镜下检查齿轮色彩变化。

       不过至此仍未结束，还要对齿轮进行抛光。许多制表师认为黄杨木和梨木是最佳抛光木材，下图所示圆木盘由海滨木制成。

利用刻槽将齿轮架在两个磁片中间，磁片边缘刻槽深浅不一，便于满足两端轴径不同时的需求。

       打磨抛光。

         抛光后的齿轮。

        在磨光器下逐渐打磨至最终尺寸。

         用磨光器将枢轴边缘打磨圆润。

        打磨完成的齿轮。

本文作者：

梅宇华Rainmei 国际钟表师、钟表独立撰稿人、资深钟表评论人、品牌技术顾问。

微信公众号：Rainmei