Technology of watch production - part 93

 

  Index      Books     Technology of watch production (Tarasov) 1964 year

 

Search            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  91  92  93  94   ..

 

 

Technology of watch production - part 93

 

 

C h a p t e r   X 

ASSEMBLY  A ND  ADJUSTMENT  OF  WA TCHES 

A s sembly  is  the  last stage  in  the  production process  and  the  assembled 

watches must satisfy b oth the All -Union Government  Standards and the  de ­

partmental  specifications . 

The  sequence  of assembly operations  and  the  m eans  and  m ethods  for per­

forming each operation are established in advance ,   as  was  the  case with the 

machining proces s ,   and the p rocess  design  must specify  which  parts  reach 

the  assembly shop as separate units and which as  subass emblie s .  

A s s embly-process  design i s  based o n  the  part drawings  and  specifications 

and on the plant data available .  

A  high  assembly rate i s  attained b y  using special  equipment and fixtures 

and  interchangeable  parts  and subass emblie s .   Fixed  time-rate  ass embly­

line  work is  possible only if the parts  are  completely interchangeable . 

I n t e r c h a n g e  a b i 

i t  y  means  that  any part  or  subassembly can be 

replaced without additional processing while  maintaining the  operational  re­

quirements  of a  given subassembly o r  mechanism .  

Interchangeability  does  not,  however,  exclude additional  adjustment of 

the  parts  during their assembly  (adjustment is  the positioning of matched 

parts  in a  manner which ensures  their c orrect functioning in the  movement ) .  

The u s e  o f  a  regulator within the  watch  thus  allows  the  watch  rate  t o  b e  ad­

justed within  certain limits without altering the dimensions  of the balance 

and hairspring. 

Interchangeability  of parts eliminates  fitting time and makes  it pos s ible 

to  carry out the operations  at a fixed rate and  to  employ semiskilled workers . 

Interchangeability  is  als o  necessary  to  allow subsequent repairs .  It is 

much easier to  replace  a b roken part by an identical new part  than to repair 

the  broken  part.  The  identical  new part will,  as  a  rule,  give better per­

formance,  especially when parts  such as the balance  with  staff and hair­

spring,  or  the pallet lever  with  guard pin,  are  replaced. 

Interchangeability of parts and subassemblies  is  achieved by accurate 

mechanical  working and  heat treatment.  Interchangeability is  class ified as 

geometrical  or physical .  Two mainsprings  may be interchangeable  geo­

metrically  (or  identical  dimensions ) but  still  differ in their  torque,  as  an 

incorrect heat treatment can lead  to  a  lower torque .  These springs  will 

not,  therefore,  be physically interchangeable . 

Dimensional  calculations ,  which  give  the  actual  clearances  or  inter­

ferences  (negative  allowances )  to be  anticipated in assemblie s ,   make it pos ­

s ible  to  check whether the  planned production process  ensures  geometrical 

interchangeability,  and whethe r  the  movement  components  will  interact 

correctly.  A ny  necessary alterations  are  introduced on the basis  of the 

results  of thes e  calculations . 

3 6 9  

L i m i t   c a l c u l a t i o n s   are  dimension calculations based on  the  extreme 

values  of the dimensions .  T h e o r e t i c a l - p r o b a b i l i t y  calculations  are 

calculations which take  into account the  probability  of dimensional  deviations . 

Watch-production planning is  based mainly  on  limit calculations  and  theo ­

retical -probability calculations  are used only i n  special  cases .  The  calcu­

lations are  s imply a  rational  statement  of the dimensions  and  tolerances 

on the drawing.  The principles  of the  sho rtest possible  dimens ion  chains , 

and  the  coincidence  of  the  design,  reference ,   and  m easuring surfaces  should 

be  observed. 

DIMENSIONAL  CHAINS* 

Consecutively adjoining dimensions  which  connect the  surfaces  of parts 

form  a  chain  of dimensions ,  or a  dimensional  chain. 

The  chain  is  closed if there  is  a  resultant dimension.  The aim of di­

m ension calculations  is  to find the value  of the resultant  dimension. 

Dimensional  chains  (or diagrams )  can have various  shapes  and be  made 

up  of any number  of  dimensions  more  than  2.  They are usually classified 

a s   l i n e a r ,   p l a n e   o r   s p a t i a l   c h a i n s .  

A  linear chain is  composed of mutually parallel linear  (not angular) di­

mensions . 

A  plane  chain  is  made  of  nonparallel  linear dimensions ,  or  of linear and 

angular dimensions  which all  lie  in  the  same plane . 

A  s p a t i a l   dimensional chain  (diagram )  is  formed by nonparallel linear 

dimensions ,  or linear and angular  dimensions ,  which do not all lie in the 

same  plane . 

a

f.OB-o.o4 

1. 

2.93-o.o; 

b) 

FIGURE  1.  Pocket-watch balance  staff: 

a-drawing;  b-linear  dimensional-chain diagram. 

• 

Bezmenov,  A. E. R aschet  razmernykh tsepei (Dimensional- chain Calculations). - NI!ChASPROM,  1950. 

3 7 0  

Linear  chains  can  be  formed by  the  dimensions  of  one part o r  tho s e  of 

s everal  parts . 

Figure  1  shows  a  pocket-watch balance  staff  whose di1nensions (Figure 1 ,  a) 

form a  linear dimensional  chain.  The dimensional- chain  diagram  is  given 

in Figure  1 ,  b.  Dimension x  is the  resultant.  Dimension diagrams  are 

usually represented in vectorial  form  to  an arbitrary s cale with a  vector 

corresponding to  each dimension.  Stepped representation  of the  dimensions 

ensures  easier  reading.  Both the  direction of  the  resultant  vector and its 

position in the  dimensional  chain are  arbitrary. 

Designating positive  dimensions  by capital lette rs  and  negative  dimen­

sions by small letters,  we  can  write  the  following equation: 

x = (A 

B + C 

. .

+ M) - (a + b + c + 

. .

. + m). 

The  limiting values  of  the  resultant 

will  be 

xmax 

= (A max + Bmax + cmox> - (amln + 

b,.in 

+ Cm;n), 

xmin = (A min 

-l-

B,.;n 

Cm;n) -

(amax + bmax + emu>· 

(1 )  

The  following expression is  obtained by  subtracting the  s econd  expression 

from the first: 

Xmax 

-

x

m

in 

= (A 

max -

Amln) + (Bmu - B,.,n) 

(Cm:u - c,.,n) + ·  

(amu - amin) + 

(bmaJ< - bmln) + (emu -

Cm;n)· 

The  difference between the  limiting values  of  the  dimensions  being equal 

to  the  tolerance 

3, 

this  last expression can also be  written in the  form 

(2) 

o r  finally as 

where 

Bx 

the  tolerance on the  resultant dimension; 

o1 

the tolerance  of the  i-th  dimension of the  dimensional  chain; 

n  = 

the number of dimensions  in the  c hain. 

The  tolerance  on  the  resultant  dimension of a  linear  dimensional  chain 

ox 

is  t hus s een to  be the  sum  of the  absolute  values  of the tolerances  on 

all  the  dimensions  (both positive  and  negative )  in the  chain. 

It follows  that the  tolerance 

8x 

is smaller, the s maller the number of  di­

m ensions  in the chain.  According to the  "principle of the shortest  dimen­

s ional  chain" the number of  dimensions  determining the assembly  character ­

istic o f  a  product should be  equal  t o  the number o f  parts  i n  the  c hain. 

Let us  c onsider the  dimensional  chain  s hown in Figure  1 .   The  resultant 

dimension  x  is the length  of the balance - staff  j ournal .  A cc ording to  ( 1 )  

3 7 1  

xmax 

=  2.93 

0.26 - 1 .04 - 1 .5 1  = 0.64 

m m ;  

Xmln 

= 2.9 1 

0.24 - 1 .08 - 1 .53 = 0.54 

m m ;  

Bx 

Xmax - Xmln 

0.64 - 0.54 = 0. 1 0  

m m .  

This  result  can be checked by  formula  (2 ) 

8x = 0.02 

0.02 

0.04 

0.02 = 0. 10 

m m . 

The  tolerance  on  the  resultant dimension 

is  not  given in the  drawing. 

The  linear dimensions  in Figure  1  are  dispos ed  so  that the  m easuring sur­

face c oincides with the  design  surface,  and the dimensions  can be  easily 

measured using a  watch micrometer or dial  gage . 

The  dimension diagram  for ass emblies  determines  the  manufacturing 

process  to  be  used. 

Figure  2  represents  a  longitudinal  s ection of the watch movement through 

the  axes  of  the  third  and fourth wheel, and  Figure  3  (a  and b )  shows  the linear 

dimension chains  for two process  variants . 

FIGURE 

2. 

Watch- movement section 

ll 

a) 

b) 

FIGURE 

3. 

Linear  dimensional-chain 

diagram: 

a-first  process variant;  b-second pro­

cess variant. 

D1 

2 ·7-0.01 

n2 

1 .2-o .o1 

d, = 

0 .50- 0 .015 

0.15+ 0.01 

a =  

2.13-0 .02 

d, = 

1 .40-0.015 

3 7 2  

A = 

1 ,3+ 0.01 

B  = 

0.7+ 0.01 

c  = 

0.15+ 0.01 

a  = 

2 .13- 0.02 

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  91  92  93  94   ..