[发明专利]用于制造钟或表的部件的回转曲面的方法

说明书

一种用于制造钟或表的部件(1)的回转曲面(20)的方法，所述方法包括：用飞秒激光束加工钟或表的部件的第一表面的步骤，以获得第二表面、特别是获得粗糙度Ra小于100nm或小于70nm的第二表面；随后是摩擦精加工步骤，其应用于第二表面以获得所述回转曲面。

技术领域

本发明涉及一种用于制造钟或表的部件、更特别是陶瓷制的钟或表的部件的回转曲面的方法。本发明还涉及一种通过所述制造方法获得的钟或表的部件。本发明还涉及一种包括所述钟或表的部件的钟或表的机芯。最后，本发明涉及一种包括所述钟或表的部件或所述钟或表的机芯的计时器。

背景技术

例如在专利申请EP3258325中描述的由工程陶瓷制成的钟或表的部件的加工是一种精密操作，其要求控制工具与材料之间的相互作用，从而不会在陶瓷中产生应力或新缺陷、特别是表面缺陷，这会成为对部件的冲击韧性不利的裂纹的起始因子。

直径小于2mm的钟心轴的制造被证明是特别困难的，特别是因为在心轴的端部存在直径非常小(200微米或甚至100微米)的枢轴。这些枢轴必须具有完美的圆形几何形状，并且必须严格重视尺寸。它们被设置为用于与轴承相互作用，并且任何几何缺陷(例如不圆度或直径不正确)都会导致包含该心轴的机芯损失计时性能。这特别适用于摆轮轴杆。这也同样适用于枢轴表面未完美抛光的情况。

这就是通过对钢材进行棒料车削来加工根据现有技术的心轴并随后用成形砂轮对枢轴进行抛光以获得最终的表面光洁度和形状的原因。

然而，这种技术难以应用于陶瓷零件：借助切削工具或砂轮进行的棒料车削需要很长时间，并且工具磨损快。

通过磨削对陶瓷进行加工的替代方法包括通过飞秒激光烧蚀来加工陶瓷。所使用的激光器具有超短脉冲(飞秒激光器)，以免在所加工的材料上产生热效应。

例如，本领域的专家所使用的用于制造硬质合金的电极或其他通常为金属制的小尺寸的元件(例如，微镊)的现有设备使用发射红外线IR(波长为1030nm)的激光器。使用这种类型的设备无法获得令人满意的结果：在加工结束时获得的表面粗糙度相当大，需要特殊的摩擦精加工(tribofinishing)，这需要很长的时间才能达到所需的表面粗糙度，并且尽管符合了零件的几何形状，但是抗弯强度的相关性能不合预期。

根据现有技术通过磨削或飞秒激光加工制成的相同几何形状的心轴的枢轴的抗弯强度是通过在距枢轴的端部指定距离处借助于刀片施加力来测量的，该零件支撑在形成枢轴与心轴主体之间的交界面的轴承表面的位置处。

在图9中示出了不同心轴的枢轴的抗弯强度，其表示这些心轴各自的枢轴的极限弯曲应力的水平。所测得的应力与每个枢轴在引起断裂的最大力的施加位置处的横截面积相关。

如图9所示，无论是随后进行抛光还是抛光后再进行摩擦精加工，由3％的钇稳定氧化锆(3％ZrO₂Y₂O₃)制成的进行磨削的零件因此比根据现有技术中已知的飞秒激光加工工艺通过激光进行加工的3％的钇稳定氧化锆(3％ZrO₂Y₂O₃)的零件更加坚固。

因此，可看出通过飞秒激光加工的陶瓷钟心轴即使它们在尺寸上是正确的在使用中也可能表现出令人不满意的性能。

发明内容

本发明的目的是提供对现有技术中已知的方法进行改进的一种用于制造陶瓷制的钟或表的部件的回转曲面的方法。特别地，本发明提出了一种用于以可重复的方式制造可靠的部件、特别是摆轮轴杆或擒纵轮的心轴或秒轮的心轴或形成钟或表的机芯的最终链的活动件的一部分的任何其他心轴的方法。本发明的目的还在于加速陶瓷加工并使其更可靠，从而获得具有所需尺寸(直径＜2mm，具有微米公差)同时保证足够的冲击强度的心轴型部件。

根据本发明，一种制造方法在权利要求1中限定。