Technology of watch production - part 7

TABLE  5 

Surface-finish  quality  attainable by  various machining processes  used  in watch production 

Process 

C o l d   s t a m p i n g  

Contour  blanking 

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

•

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

 

Gear blanking 

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

•

.

.

.

•

.

.

•

.

.

.

•

.

•

•

•

 

Contour shaving 

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

•

•

•

•

.

 

Swaging 

.

•

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

•

.

.

.

.

.

.

.

•

.

.

.

•

.

.

.

•

.

.

•

.

•

•

.

 

Hole  shaving 

.  . 

.  • 

.  . 

.  • 

.  . 

.  • 

. 

• 

.  • 

•  • 

.  . 

.  • 

.  . 

•  . 

.  . 

.  . 

.  . 

.  .

.

 

T u r n i n g 

' 

T urning  on Swiss-type  automatic screw  machines: 

a)  ex ternal  surfaces 

.

•

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

•

.

.

.

.

•

.

.

•

.

.

.

 

b)  shaft  and pinion journals 

. 

• 

• 

.  . 

.  • 

.  . 

.  • 

.  . 

.  . 

.  . 

.  . 

.  . 

.  . 

. 

Counterboring : 

a)  without  particular  requirements relative  to  surface  quality 

•

•

.

 

b)  with high requirements relative  to surface  quality 

.

.

.

.

.

•

•

.

 

Facing 

•

.

.

.

.

.

.

.

.

.

•

•

•

.

.

•

.

.

•

.

.

•

.

.

.

.

•

•

.

.

.

•

.

.

•

•

•

•

.

 

M a c h i n i n g  o f   h o l e s  

Drilling: 

a)  prior to  inter

rf

al threading 

.

.

.

.

.

.

.

.

•

.

.

•

.

.

.

.

•

•

.

.

.

•

•

 

b)  for  journals of ax es and pinions 

.

.

•

.

•

•

.

.

•

.

.

.

.

.

•

.

.

.

•

.

 

Reaming 

.

.

.

.

.

.

.

.

•

.

.

.

.

.

.

•

.

.

.

.

.

.

.

•

.

.

•

.

.

•

•

.

.

.

.

•

•

.

 

M i l l i n g  

Flat surfaces : 

a) · roughing 

.

.

.

.

.

.

•

.

•

.

•

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

•

•

.

.

.

.

 

b)  finishing 

.

.

.

.

.

.

.

•

.

.

.

.

.

.

.

.

•

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

 

Gear hobbing: 

a)  high-module teeth (from 0.2  to  0.5 mm)  . . . . . . . . . . . . .  

. 

b)  101<-module teeth (up  to  0.2 mm) 

.

.

•

.

.

.

.

.

.

.

•

.

.

.

.

.

.

.

 

G r i n d i n g  

Prior to polishing  and lapping 

.

.

.

.

•

.

•

.

.

.

.

•

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

•

.

 

Centerless 

.  . 

.  • 

.  . 

•  . 

.  .  .  .  .  .  .  • 

.  . 

.  .

.

•

.

•

.

.

.

•

.

.

.

•

•

•

.

.

.

 

Fine  and decorative 
Cup-wheel grinding 

Dimensional: 

P o l i s h i n g  

a)  cylindrical surfaces 

.

.

.

•

.

.

.

•

.

.

.

.

.

.

.

.

•

•

.

.

.

.

.

.

.

.

.

 

b)  flat surfaces 

. 

.  • 

.  . 

.  . 

.  . 

•  . 

.  . 

.  . 

.  . 

.  • 

. 

. 

.  . 

.  . 

.  . 

. 

. 

.  . 

. 

c)  profiles 

.  . 

.  • 

.  . 

.  . 

.  •  •  . 

.  . 

.  . 

.  . 

.  . 

.  . 

.  • 

.  . 

.  . 

.  . 

.  . 

.  . 

. 

Decorative (flat  surfaces) 

.

.

.

.

.

.

.

.

.

•

.

.

.

.

.

•

.

.

.

.

.

.

.

.

.

•

.

 

Drawing 

Round or profiled bars 

.

.

.

.

.

•

.

.

•

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

•

.

 

• 

Special cases  W\l9-'i7'i7\7'i710 

. 

..  Special cases  \7\7\7\713. 

2 5  

S urface-finish-quality  class 

( GOST 2789-51) 

\7\76 

\7\76- \7\7\71 

\7\7\17- \7\7\7 8 * 
\7\7\79- \7\7\7\7 

I 

0 

\7\7\79- \7\7\7\710 

\7\l\71- \7\7\7 8 

'i7 

\7\79- \7\7\7 

I 

0 

\7\7\71- \7\7\78 
\7\7 

'i7 8- \7\7\79 

\7\7\77- \7\7\7 8 

\7\76 

\7\7\77 

\7\7\79 - \7\7\7\7 

I 

0 

\7\76- \7\7\77 

\7\7\7 8- \7\7\79 

\7\7\7 7- \7\7\78 
\7\7\78- \7\7\79 

\7\7\78-\7\7\79 

\7\7\79-

'i7 \7\7\710 

\7\l\79-'V\7\7\71 0 

\7\7\7\7 

I 0-\7\7\7\71 1 

\7\7\7\71 

I -\7\7\7\7 

I 

2** 

\7\7\7\712- \7\7\7\7 

I 

3 

\7\7\7\7 

I I 

-\7\7\7\7 

I 2 

\7\79 

'i7 I I 

-\7\7\7\712 

\7\7\79  -\7\7\7\710 

The  interference  instruments ,  such as  the  Linnik microinterferometer, 

measure  roughness  height from  0. 08  to 

1 .2 

fl 

corresponding to  surfaces 

b etween class  9  and 

1 3 ; 

the accuracy being  5  to 

15 

o/o. 

In comparative  instruments  the proc ess ed  part and a  s tandard  s pecimen 

are  compared under  a  microscope.  The microscope used for this  purpose 
in watch manufacture  is  of the NIIChASPROM  design . 

The  method  of  comparison  is  more  efficient  than  the  other methods  and 

can be  used under shop  conditions for random sampling. 

ECONOMICS  OF  THE  TECHNOLOGICAL  PROCESS 

Economic  Effectiveness  of  the  Design 

A ny p roduct  can  be  assessed from  two  points  of  view:  from  the  point 

of  view  of its  technical and  operational  properties ,  and from  the point of 

view of the  economic  effectiveness  of the  design .  

The  term  "economic  effectiveness  o f  the  design"  refers  to  the technical 

and  economical  characteristics  of a  des ign  from  the  point of  view  of its 

production. 

The  product of highest economic  effectiveness  among a  group  of products 

having identical  technical - operational  characteristics  will be  that which  can 

be produced by  the  most economical proces s e s .  

The  economic  effectiveness o f  a  design  can b e  as sessed b y  a  numbe r  of 

coefficients . 

The  coefficient  of  recurrence  of  parts 

K r . 

If  the  number  of  different 

parts  in the  product is  equal  to 

Np 

and  the  total number of parts  is 

N t , 

then 

Nt 

K , =  

Np " 

The  higher Kr ,  the  better the  economic  effectiveness  of  the  design.  In 

watch p roduction this  c oefficient varies  between 

1 .2 

and 

1 . 6 .  

Coefficient  of  des ign  continuity 

Ka

.  This  coefficient expresses the  degree 

to which parts  ( 

Na

in number )  adopted from  other products  produced by the 

plant,  and which can be produced by  the  available  equipment,  are  used. 

K 

_ 

Na 

a - Nc - Npur 

where 

N pur = 

the  number  of  purchased parts; 

Nt = 

the total numbe r  of parts . 

A  high  value  for 

K 

a 

reduces  the  time  and  the  investm ent involved in  the 

preparations  for p roduction and s implifies  the  design . 

Only  thos e  parts  should  be  adopted,  however,  which are not liable  to 

constitute  "bottlenecks "  in production.  C omplex parts  s hould  not be bor­
rowed if they can be  replaced by s impler ones in the new design .  

· 

The  standardization  coefficient 

K 

5 ,  

expres ses  the  degree t o  which stan­

dardized parts  are us ed in the design: 

K 

_ 

Ns 

s - No - N pur 

1 1 74 

26 

The  higher  the  value  of 

K5, 

the s maller the  inves tm ent  in machinery, 

and  the s impler the production des ign . 

The  coefficient  of  metal  utilization 

I<m 

characterizes  the  efficiency of 

material  utilization,  and is  defined as  the ratio of the net weight of the parts 

to  the  weight  of  materials  us ed: 

K 

= 

P net 

• 

m 

P gross 

The  value  of 

Km 

ris es  with  the  quality  of  the  machining methods .  Its 

value  is  low in watch p ro duction  ( 

Km 

= 

0 . 2 5  to  0 . 3 0 ) .  

The  economic  effectiveness  o f  a  des ign  can be ass ess ed b y  many other 

indexes  as  well,  s uch as  the ratio of  the  labor required by the  machining 

process es  to the  total amount  of labor  required in the  manufacture of the 
p roduct.  Thes e indexes  are  a  meas ure of  the  excellence  of the  technolo­
gical process  and  the  degree to  which the  mos t  productive  process es ,  s uch 

as  cold s tamping,  are us ed . 

A  very important  index  of  the  economic  effec'tiveness  of a  des ign is  the 

amount of labor expended in ass embling the  p roduct.  This  index is  a  func­
tion of the  degree of interchangeability:  the  higher the  degree of interchan­

geability,  the less  fitting work is  required,  the s impler the  ass embly,  the 

lower  the  labor cos ts  involved,  and  the better the  economic  effectiveness 

of the  des ign. 

The  average fi.Ccuracy class  for a  product is  als o  an  index  of  the  econo­

mic  effectiveness  of the  des ign.  Production is  s impler and  cheaper and 

the  economic  effectiveness  better ,   the  lower  the  average  accuracy require ­

ments  which  will s till  meet all  the  technical and operational  demands . 

In  the  p roduction  of  pocket- and  wris twatches  3 5  to  40 %  of  the  parts 

fall  into  the s econd  class  of  accuracy,  5  to  1 0  

o/o 

belong to  the  firs t  class , 

and  the  remainder are in  the  3rd  and  4 th  class es . 

A  correct ass ess m ent  of  the  economic  effectiveness  of  a  des ign  can  be 

made  only  on  the  bas is  of  all  the  indexes  together .  

Rate  Setting 

A  t i m e  n o r m  m us t  be es tablis hed for  every  job  (or  work in  general ) 

required by  the  technological p rocess . 

The  time norms  are  necess ary for calculating wages ,  for  determining 

the  output  capacity  of machines ,  s hops  or  plants ,  for  calculating  the l ength 

of  the p roduction  cycle,  for  des igning the p roduction programs  and the 
necess ary  equipment,  for planning work s chedules  and  determining the  eco­

nomic indexes  and for organizing line production on  a  conveyor .  

A  time  norm  is  generally es tablis hed f o r  each operation. 

The  recip rocal  of the  time  norm  is  called the o u t p u t   n o r m   and it 

gives  the  number of parts  to  be  p roduced  per  unit  time  (s uch as  one  work 

s hift ) .   The output norm is  defined as  the ratio  of the duration of the s hift 

[in minutes ]  to  the  time norm : 

N 

= 

4 8 0 /  

Tp .  

In practice two  kinds  of time norms  a r e  i n  us e:  e x  p e r i  m e n t a  

1 -

s t a t is t i c a l   a n d   c a l c u l a t e d - a n a l y t i c a l  ( t e c h n i c a l ).  The 

experimental-s tatis tical norms  are  es tablis hed on  the  bas is  of the pers onal 

2 7  

experience  of  the  foremen,  engineers  or  rate- s etters ,  or  by  reference  to 
the  norms  existing in  the  industry.  Statistical  data  on  the  actual  rates  for 

s imilar operations  carried  out  in  the  past  can  als o  s erve as  a  basis  for 

rate s etting. 

In establishing experimental - statistical norms ,  no  technical  calculations 

are  undertaken  which would  take  account  of the  equipment ' s  output capacity, 

of progressive cutting technique s , of  the  strength  of  the  cutting tools,  etc. 

The experimental- statistical norms therefore  reflect the technical level 

of  a  past  period and  do  not  take into  account the  technical  growth  and  pres ­

ent- day  state  of  production  engineering. 

F o r  this  reason thes e  norms  cannot s timulate  the further growth  of work 

productivity  and  are of  no  use  in  a  s ocialist economy. 

The calculated-analytical  (technical

) 

time  norms,  on the other hand,  are 

bas ed on the most  effective use  of all the m eans  of production  in the oper­

ation to b e  normed:  optimal  regimes,  us e  of high- output tools  and fixtures , 

use  of  the  advanced experience  of  production  technicians ,  etc . 

The  technical  time  norm  is  compos ed  of  s everal  elements  and  is  expres ­

sed by  the  formula: 

where 

Tp 

= 

the time  norm  per  piece  (piece norm

)

; 

Tb 

= 

basic machine  time ;  

Ta 

= 

auxiliary time; 

1t. s.= 

technical - servicing time; 

Ta. s.= 

o rganizational- servicing time; 

T 

br 

= 

time  taken by rest  b reaks  and the  satisfaction of natural  needs. 

The b a s i c   t e c h n o l o g i c a l  t i m e 

T b 

is the time  spent directly in 

changing the geometrical  s hape of the product through its proces s ing by 

cutting tool s .  

It is  calculated on the basis  of the  dimensions  of the  proces s ed  s urface 

and  of  the  given  cutting conditions . 

The a u x i l i a r y   t i m e  

T a 

is  the  time  spent  on  various  activities  con­

tributing to the basic work and repeated  either with  each part processed or 

after a  definite number of parts .  Starting and  stopping the  machine,  clamp­

ing and releasing the processed part,  and the  displacem ent o f  the working 

m embers  of the machine  during its operation are examples of such activities .  

I t  i s  obvious  that the  activities  which together c ons titute  the  auxiliary 

time  will  differ  depending on the type  of  work  and  on the design  and  dimen­

s ions  of the machine,  etc . 

When calculating the  technical norm,  the  auxiliary  time  is  calculated 

from  norms  which take into  account  the  above - mentioned factors . 

T h e   t e c h n i c a l - s e r v i c i n g   t i m e 

Tt.s. 

is  the  time  spent  on re­

grinding o r  replacing blunted  tools ,  on adjus ting or res etting the machine, 
on regrinding a  blunted  tool without  removing it from  the  machine,  etc . 

T h e   o r g a n i z a t i o n a l - s e r v i c  i n  g  t i m e 

To. 

s. 

is  the  time  spent 

on s etting up  the  tools  at the  workplace  at  the  beginning  of  the  shift and 
removing them  at the  end  of the s hift,  on tidying up in general,  and  on clean­

ing and  greasing the machine  in the  course  of the  shift. 

The s um  of the technical- s ervicing and the o rganizational - servicing 

times,  which  is  the  time  required  to  keep the  workplace  in proper  condition, 
is  called the w o r k p l a c e - s e r v i c  i n  g  t i m  e  ( 

T 

t. 

s. 

+  T0• 

s.  ). 

28