Technology of watch production - part 87

 

  Index      Books     Technology of watch production (Tarasov) 1964 year

 

Search            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  85  86  87  88   ..

 

 

Technology of watch production - part 87

 

 

The  diamond  concentration  of  the  wheels  varies  and  depends  on  the  char­

acter of the  work to  be performed by  them  (concentration is  the amount  of 

diamonds ,  in carats,  per  1 cm 3  of bond  calculated  as a  percentage ).  The 

concentration is  taken  as  1 0 0 %  if  there  are  4 . 6  carats  of diamond  ( 1  carat = 

=  0 . 2   g)  per cm 3  of  bond  of  spe cific  weight  1 . 2 5  gjcm 3 .  The  concentrations 

used in  diamond  wheels  are  1 00,  50,  40,  and  25 o/o .  The lower- concentration 

wheels are  used with  low speeds and low  feed  rates .   Higher concentrations 

are  necessary when the  part  form  (profile )  has  to  be  pres erved .  

Diamond is,  as is  well known,  the  hardest substance o n  earth.  I t s  hard­

nes s  is  1 0 , 060 units  (in kg

/

mm2 )  on the  hardness  s cale for minerals  pro­

posed by Prof.  M. M.  Khrushchev,  while  the  mineral  occupying the s econd 

place - corundum - has  a  hardness  of  only  2 0 6 0  units .  Diamond  surpasses 

by far  all  other abrasives  in cutting speed,  accuracy,  and  surface  quality 

obtained .   The  abrasive  capacity of one  carat of diamond i n  sharpening a 

carbide  tool  i s  equivalent to  that  of  2 0 0  g  of  boron carbid e .   The  chemical 

composition of  diamond is  pure  crystalline  carbon of  specific  weight  3 . 5 .  

The  surface quality obtained i s  given in  Table  8  a s  a  function o f  the  dia­

m ond grain size . 

The  wheels must be  well balanced  and  water-cooled.  The  run- out  toler­

ances on the working surfaces  are indicated in the diamond - wheel  drawings . 

Machines  using diamond whe els  must  be  free  of  vibrations . 

Bakelite - bonded wheels  are  dressed by a  pumice lump  or  a  cutter in a 

lathe.  C e rmet-bonded wheels  are  dress e d  by  corundum  or  carborundum 

disks  with  wate r .  

The working  speeds f o r  diamond wheels a r e  between  1 2  a n d  2 0 m

/

sec, 

and the feeds are 0 . 0 0 1  to 0 . 0 1  mm .  Boron-carbide paste  is  used as  a  dia­

m ond sub stitute  for tool  s ha rpening.  The  use of boron-carbide  abrasive  in 

bonded wheels  is  m ade difficult by the  fact that it is held poorly in a  bakelite 

bond,  while  in a  cermet bond it is rapidly oxidized  during baking and  is 

covered by an oxide film  (at  5 0 0° )  which reduces  its  abrasive  capacity. 

The  introduction  of  carbide wheels  has  made  it possible  to  dispense with 

the formerly  widely use d  m ethod of  grinding and polishing with abrasive 

wheels,  powders  and pastes  (in the  nonbonded  state ). 

Grinding and Polishing Keyless Wheels 

The  surface of the keyless  wheels  of pocket- and  wristwatches undergo 

various  decorative  grinding and  polishing finishing operations . 

Differently  finished keyless  wheels  are  shown in  Figure  1 6 .   Figure  1 6 ,a 

is  a  keyless  wheel having a  polished groove  (2 )  on  its  face ,   and  a  central 

rim  ( 1 )  finished  with  radial  rays .  The  surface of  the  wheel  teeth  has  a 

ground  chamfer  ( 3 ) .  

The  s urface o f  such wheels i s  finished i n  three  operations:  texturing the 

central  rim  ( 1 ),  polishing the  spherical  groove  ( 2 ),  and polishing the  cham ­

fer ( 3  ). 

T e x t u r i n g  consists in making small grooves on the outer surface of the 

wheels  with the aid of emery paste  or  chromium - oxide paste . 

The  wheel planes  are  ground first .   The  ray- pattern texture  is  applied 

on  the  S- 34  machine  (Figure  1 7  ). 

3 4 5  

,... 

,... 

_, 

.,. 

"" 

FIGURE 

1 6 .  

Finishes for keyless wheels 

FIGURE 17 . 

S-34 

machine for texturing 

keyless wheels 

The  winding  or  keyless  wheel  is  placed  on  the  rotating table  ( 1  ).  A  cup­

shaped tool  is  fastened to the lower end of spindle  (2 ).  The head  ( 3 )  of 

spindle  (2 )  can be  inclined in the vertical  plane .  The cup tool  is  made of 

D - 1  duralumin  or of an alloy  containing 9 %  tin,  1 2 %  antimony,  and the bal ­

ance  lead .  Grade  B  emery paste i s  applied  to  the  tool  face  and i f  a  superior 

finish is  required,  this is  replaced by grade A  chromium  oxide .  The  tool 

is  so  positioned  relative  to  the  part  that  its  circumference passes  through 

the  part center.  When  the  two  spindles  revolve  s imultaneously  and  the  cup­

tool  face  is  in contact with  the part face,  a  design  is  obtained  on the  part. 

Differently  directed  rays  will  be  obtained  depending on the  ratio  of the  peri­

pheral  speeds or the cup tool and the  part.  The inclination  of the tool rela­

tive  to the part plane  gives  clearer designs . 

No  allowance  is  specified for texturing,  and  the  part maintains  the  di­

mensions  from  the preceding operation .  The layer  removed is  5 - 7  

!l 

thick. 

Technical data,  S-34  machine 

W orktable speed,  rpm 

.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 

1 300 

Cup-tool speed ,   rpm 

.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 

1800 

Maximum diameter of the part  chucked  in the 

collet,  mm 

.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 

12 

C up-tool  dimensions,  mm: 

outer diameter 

.  . 

.  . 

.  . 

• 

.  .  .  .  .  .  .  .  . 

46 

inner diameter 

.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 

37 

height 

• 

• 

.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 

45 

Angle  of rotation  of the horizontal  slides 

.  .  .  • 

.  .  .  . 

± 

5'40' 

Angle of inclination of the tool head 

.  . 

.  . 

.  . 

• 

± 

3'40' 

The  keyless - wheel flutes  are  lapped  on a  special  machine  using  grade  B 

emery pas te  applied along the  circumference  of a  cast- iron  or  copper wheel. 

The paste  used for polishing is  grade  B  chromium - oxide paste applied along 

the  circumference  of a  leather wheel . 

FIGURE 

18.  S-1 72  machine  for  grindin

keyless-wheel chamfers 

347 

The  chamfers  are  ground  on  the  S - 1 72  machine  (Figure  1 8 ).  The  key­

less  wheel is  chucked  in the  collet of the  spindle  ( 1 )  on the  head.  The  ab ­

rasive  wheels  (2 ) fac e - grind  the  chamfers  alternatively.  The  work  spindle 
is  fed manually. 

Figure  1 6, b  shows  a  wheel  without  chamfers,  whose flute  has  very  small 

width  and  depth . 

Figure  1 6 , c   is  a  wheel  without flute  and  with  a  peripheral  chamfer only. 
Figure  1 6 , d   shows  a  wheel without flute  or  chamfer.  This  wheel  is  sub ­

jected t o  texturing only . 

The  surface  quality  is  inspected  visually using a  magnifying  glass  (5X). 

PREPARING  S URFACES  FOR  COATINGS 

A tmospheric  air  always  contains  a  ce rtain  amount  of moisture,  and  this 

moisture  together with the oxygen of the air attacks metals and  destroys them 

slowly,  the  phenomenon being known as  c o r r o s i o n .   Corrosion begins  at 

the metal  surface,  marring its  exte rnal  appearance ,   gradually penetrates 

into  the  m etal  and  lowers  its  mechanical  strength .  The resistance of a  metal 

to  corrosion is  determined by  the  value of its  electrode potential:  the  highe.r 

the  potential,  the  higher  the  resistance  to  corrosion.  The  electrode poten­

tials  of s ome metals  are  given in  Table  9 .  

TABLE  9 

Electrode  potentials of metals 

Metal 

Potential 

Metal 

Potential 

Aluminum 

- 1 .84 

Tin 

Zinc 

- 0.76 

Lead 

Chromium 

- 0.56 

Hydrogen 

0 .000 

Iron 

- 0 .44 

Copper 

0.34 

Cadmium 

- 0.40 

Silver 

0.80 

Cobalt 

- 0.255 

Mercury 

0.85 

Nickel 

- 0.250 

Gold 

1 .50 

The potential  of hydrogen is taken as  zero  and m etals  placed in  the  table 

before hydrogen are called electronegative .  Zinc ,  chromium  and nickel  are 
examples.  Metals placed  after hydrogen are  called electropos itive .  Silver, 

mercury and gold have the highest positive potentials .   These m etals  resist 

corrosion and are categorized as  noble  metal s .  

Metal  surfaces  are protected against corrosion  by  s urface finishes  (coat­

ings ,  such as  electroplating,  chemical  coating,  varnishing), which in watches 

serve  a  decorative  purpose as well . 

Suitable preparation  of  the  surface to  be  coated is  one  of  the main precon­

ditions  for successful  coating.  The surface must b e  free from  oxides ,  fats , 

oil s ,   etc .  A  thin  film  of  fat  or  oil  is  sufficient to  prevent  the  close adher­

ence  of  the  coating to  the  surface.  Surfaces contaminated by sand or dust, 

etc . ,  will have an  uneven  coating.  Part  surfaces are  accordingly cleaned 

to  remove mud,  fats  and oxides  before  coating and  to  this  end the parts 

are tumbled in barrel s ,  ground polished,  s c ratched,  de greased,  and pickled. 

348 

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  85  86  87  88   ..