鐘錶零部件加工與製作:原來機心的齒輪是這樣手工完成的!

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可能一提到瑞士手錶，在很多人印象中會想到純手工製作。其實，製作一塊手錶真實的場景，必不可少的是我們今天所要講到的鐘表車床加工機心零部件。從航天衛星零件到鐘錶零件，都需要一些精密車床來完成。鐘錶車床，我們稱為“

小擺車

”，是一些鐘錶維修大咖或獨立製表師非常熟悉的工具。

鐘錶車床主體構造相對簡單，也利於操作，大致可分為四部分：

即車床導軌、車頭、車刀架及頂針座

。這種鐘錶車床結構小巧，操作方便，可以完成鐘錶零件上的各種車削加工，如鑽孔、擴孔、鉸孔，用絲錐和板牙切削螺紋。鐘錶車床除了具備主機的車削、鑽孔、攻絲等加工功能外，還可進行磨削加工（可磨外圓、內孔）和銑齒等功能。鐘錶車床上附有銑削及磨削功能附件，可以完成銑平面、銑槽、分度銑削和刻線，用成型刀加工鐘錶齒輪及磨削內外圓、平面和小刀具刃磨等等。今天，我們則要講到的是利用鐘錶車床來製作機械機心中的齒輪。

以下為成品齒輪圖示：總長3。19毫米，齒頂圓直徑1。044毫米，共8齒。現在，就讓我們來詳細瞭解製作這枚齒輪的所有步驟吧。

原料:

直徑2。5毫米的高碳易切鋼圓棒。

高耐磨，加工精度高，熱處理變形小，機械效能優越，廣泛應用於精密鐘錶零件製作

。

加工前，為了避免浪費和易操作，我們首先擷取適當長度的棒料。

將棒料切割調至恰當直徑，最大的部分要剛好可以固定在齒輪加工機床夾具上，棒料兩端長度適中，備用。

準備加工的齒輪棒料。

將棒料置於齒輪銑刀夾頭上。

取用千分表檢測坯料是否安置妥當，旋轉棒料，千分表上的數值不應改變。

齒輪銑刀切割齒形，每次一個。

調整齒輪銑刀控制桿，切割齒長，後面的分度輪則用於固定齒數。切割過程本身很快，前期準備工作機器設定更為耗時。

剛剛切割好的齒輪。

切割完成後檢查總直徑。一枚機心含有多種不同尺寸的齒輪，每種尺寸的齒輪製作都需不同的齒輪銑刀。

當所需尺寸齒輪銑刀無法使用或不在身邊時，一個熟練的製表師可以自行製作銑刀，下圖即是手工製作自定義齒輪銑刀。這種齒輪銑刀的製作複雜而棘手，單是葉片切割角度的設定調整就十分微妙。在簡單完成上述步驟後，要用寸鏡再肉眼檢查。

正在製作的齒輪的10：1指示圖。

切割好齒形的坯料夾在卡盤上。

然後利用雙目顯微鏡將齒輪歸零校正，再用刻度盤標出所需數量。顯微鏡下切割其中一端齒輪軸。

使用千分尺檢查直徑。一端齒輪軸切割完成。

固定齒輪棒料不動，切割另一端齒輪軸時需要用到其他的工具，重新計算需要切割的長度。

千分尺就是為應對這種情況特別製作，探頭纖薄，可伸入齒槽間，常規千分尺僅能測量齒頂圓直徑。

現在就可以將齒輪從坯料上切下，加工完成。接下來是後續處理：在顯微鏡下去除毛邊。

然後是採用超聲波浴清洗齒輪。

再然後是烤藍，緩慢加熱到一定溫度，齒輪會逐漸呈現不同的色彩，淺稻草色、靛藍色、深藍色和淺青色，每一種色彩都對應特定溫度和退火程度。我們的目標是將小齒輪退火至深藍色，以獲取最佳硬度（這也是藍鋼螺絲和藍鋼指標的製作步驟）。燒藍盤上鋪滿受熱傳熱均勻的黃銅屑。

黃銅屑中的兩個小齒輪，其下是正在加熱的酒精燈。

最開始是淺稻草色。

越來越接近靛藍色。

寸鏡下檢查齒輪色彩變化。兩個小齒輪退火至深藍色。傳統方式為鋼製零件烤藍，這種技術僅適用於修復和手錶的少量生產。儘管烤藍機心螺絲很簡單，但要想著色均勻，比較需要專業、齊全的工具來完成。如今錶廠大批次的烤藍則是透過玻璃器皿來完成，那樣的裝置加溫、著色更加均勻。有時燒製一個好的螺絲需要半個小時才能完工。

不過至此仍未結束，還要對齒輪進行拋光。

利用刻槽將齒輪架在兩個磁片中間，磁片邊緣刻槽深淺不一，便於滿足兩端軸徑不同時的需求。準備拋光的小齒輪。

用手緩緩轉動，調整圓木盤和齒輪間的觸面弧線。往圓木盤邊緣塗少許拋光劑。

弧線角度設定巧妙，圓木盤每旋轉一圈，齒輪就相應地轉動一齒。

設定啟動後，拋光速度很快。

拋光後的齒輪。在一截木棒上塗抹拋光劑，對齒輪軸進行拋光。

最後是打磨齒輪樞軸（與寶石接觸的部分）至恰當的直徑。將齒輪放入“雙魚”裡，安置在工具上。

反覆扭曲旋轉。

在磨光器下逐漸打磨至最終尺寸。

用磨光器將樞軸邊緣打磨圓潤。

成品齒輪。完工。

製作這個小齒輪需要大約兩小時。