(57)【要約】【課題】  金型を要する成形加工を用いずに時計用部品の完成形状を効率的に製造することができる時計用部品の製造方法、時計用部品および時計用部品を備える時計を提供すること。【解決手段】  時計用部品の製造装置１００は、ミーリング主軸１０１と、第１旋回テーブル１０２と、第２旋回テーブル１０３とを備え、これらのミーリング主軸１０１、第１旋回テーブル１０２および第２旋回テーブル１０３を８軸で制御する８軸同時制御機能を有する。時計用部品を製造するには、母材１０を第１テーブル１０２に設定して機械加工により第１加工部分１１を切削して対象部位１３を形成し、対象部位１３を第２旋回テーブル１０３側で保持して、対象部位１３を母材１０から切削加工で分離し、母材１０から分離された対象部位１３に対してさらに機械加工により切削して対象部位１３に第２加工部分１２を形成する。【選択図】  図１
2005283235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時計用部品を機械加工により形成する時計用部品の製造装置であって、
前記時計用部品の母材を保持する第１保持手段を有する第１テーブルと、
前記母材を保持する第２保持手段を有する第２テーブルと、
互いに直交する３軸に関して位置決め可能に構成されるとともに、前記母材を機械加工する工具を取り付け可能な加工主軸とを備え、
前記第１テーブルおよび前記第２テーブルは、前記母材の軸中心に回転可能で、かつ前記軸に直交する軸を中心に旋回可能であり、
前記第１テーブルおよび前記第２テーブルの少なくともいずれか一方は、いずれか他方に対して近接離間可能に構成されている
ことを特徴とする時計用部品の製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の時計用部品の製造装置において、
前記第１テーブルおよび前記第２テーブルは、同軸上を同期して回転可能に設けられる
ことを特徴とする時計用部品の製造装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の時計用部品の製造装置において、
前記母材を前記第１テーブルまたは前記第２テーブルから取り外す除材手段が設けられている
ことを特徴とする時計用部品の製造装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の時計用部品の製造装置において、
前記加工主軸は、前記工具の軸中心に回転可能に設けられている
ことを特徴とする時計用部品の製造装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の時計用部品の製造装置を用いて時計用部品を製造する時計用部品の製造方法であって、
前記第１テーブルの前記第１保持手段に前記母材を保持して、前記加工主軸によって機械加工する第１加工ステップと、
前記第１テーブルおよび前記第２テーブルを互いに近接させ、前記第２保持手段で前記第１加工ステップで機械加工された母材を保持する第２加工ステップと、
前記第２保持手段で保持された前記対象部位をさらに前記加工主軸によって機械加工する第３加工ステップとを備えた
ことを特徴とする時計用部品の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の時計用部品の製造方法において、
前記母材は、複数個の前記時計用部品が形成可能な棒状部材とされ、
前記第１加工ステップは、前記母材の一部に前記時計用部品の対象部位を形成する対象部位形成工程を備え、
前記第２加工ステップは、前記第２保持手段で前記対象部位を保持した後、この対象部位を前記母材から分離する対象部位分離工程を備えた
ことを特徴とする時計用部品の製造方法。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の時計用部品の製造方法において、
前記第３加工ステップの後、機械加工された前記対象部位を前記第２保持手段から取り外す除材工程を備えた
ことを特徴とする時計用部品の製造方法。
【請求項８】
請求項５から請求項７のいずれかに記載の時計用部品の製造方法において、
前記対象部位に穴明け加工を施す穴明け工程を備えた
ことを特徴とする時計用部品の製造方法。
【請求項９】
請求項５から請求項８のいずれかに記載の時計用部品の製造方法において、
前記対象部位の少なくとも一部に研磨加工を施す研磨工程を備えた
ことを特徴とする時計用部品の製造方法。
【請求項１０】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の時計用部品の製造装置を用いて製造され、または請求項５から請求項９のいずれかに記載の時計用部品の製造方法によって製造されることを特徴とする時計用部品。
【請求項１１】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の時計用部品の製造装置を用いて製造され、または請求項５から請求項９のいずれかに記載の時計用部品の製造方法によって製造される時計用部品を備えたことを特徴とする時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械加工により時計用部品を製造する時計用部品の製造装置、時計用部品の製造方法、時計用部品、および時計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、時計用部品には、ケース胴、ガラス縁、飾り縁、裏蓋、バンド駒、リューズなどがある。この種の時計用部品の成形方法としては、金型を要する成形加工方法が主流である。
この成形加工方法では、リロールされた平板材又は短尺材、もしくは単一部品を製造するのに適したサイズに切断した平板片を、そのまま常温で又は加熱して、プレス加工によって打抜くことにより１次ブランク材とする。そしてこの１次ブランク材を、さらにプレス加工、切削加工、研磨加工、表面処理加工などの後加工を施して完成品とする方法が採られている。（例えば、特許文献１参照）
また、別の成形加工方法として、丸棒又は角棒などの棒材をスライスして成形して平板片を得る。この平板片をそのまま常温で又は加熱して、プレス加工によって打抜くことで１次ブランク材とする。もしくは短く切断した棒材を、加熱してプレス加工によって成形することで１次ブランク材とする。この１次ブランク材を、さらにプレス加工、切削加工、研磨加工、表面処理加工などの後加工を施して完成品とする方法が採られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３４３４７１号公報（第１頁、図１）
【特許文献２】特開２００１−３４３４７２号公報（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の時計用部品の製造方法では次のような問題がある。各種の時計用部品を製造するために、多数の種類の金型を用意する必要があるので、大きな初期投資費用が発生する。この金型の設計や金型の製作に関わる作業者や機械が必要となるとともに、金型寿命に合わせた定期的なメンテナンス作業が必要となる。
特に、時計用部品の生産数量は、少量でかつ小ロット化の傾向にあることから、必要とされる金型の種類は多数となり高価である。
【０００５】
そこで本発明は、上記課題を解消し、金型を要する成形加工を用いずに時計用部品の完成形状を効率的に製造する時計用部品の製造装置、この製造装置を用いた時計用部品の製造方法、時計用部品、および時計用部品を備える時計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の時計用部品の製造装置は、時計用部品を機械加工により形成する時計用部品の製造装置であって、時計用部品の母材を保持する第１保持手段を有する第１テーブルと、母材を保持する第２保持手段を有する第２テーブルと、互いに直交する３軸に関して位置決め可能に構成されるとともに、母材を機械加工する工具を取り付け可能な加工主軸とを備え、第１テーブルおよび第２テーブルは、母材の軸中心に回転可能で、かつ軸に直交する軸を中心に旋回可能であり、第１テーブルおよび第２テーブルの少なくともいずれか一方は、いずれか他方に対して近接離間可能に構成されていることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、第１テーブルおよび第２テーブルがそれぞれ母材の軸を中心に回転可能に設けられ、かつそれぞれ旋回可能に設けられている。また第１テーブルおよび第２テーブルの少なくともいずれか一方が、いずれか他方に対して近接離間可能に構成されているので、第１テーブルおよび第２テーブルは、合計５軸の駆動系を有することとなる。これに加えて、加工主軸が互いに直交する３軸に関して位置決め可能に構成されているので、当該製造装置は、第１テーブルおよび第２テーブルの駆動系を合わせて合計８軸の駆動系を有する。したがって、第１テーブルを回転または旋回させながら加工主軸を３軸に沿って移動させることで、第１保持手段で保持した母材を２次元または３次元で機械加工することが可能となる。また、第２テーブルについても回転および旋回が可能に構成されているので、第２テーブルを用いても加工主軸を３軸に沿って移動させながら加工することで２次元または３次元の機械加工が可能となる。さらに、第１テーブルおよび第２テーブルの少なくともいずれか一方がいずれか他方に対して近接離間可能となっているので、第１テーブル側で機械加工された母材を第２保持手段に受け渡して移動させて第２テーブル側でさらに機械加工を行えば、第１保持手段で保持されていた母材の部分にも機械加工を施すことが可能となり、母材の全面にわたって２次元または３次元の機械加工が可能となる。これにより、時計用部品の完成形状を機械加工のみで形成することが可能となり、金型が不要となる。よって金型の初期投資やメンテナンスなども不要となり、時計用部品の製造が効率的となる。
また、加工主軸、第１テーブル、および第２テーブルが合計８軸の駆動系を有するので、母材に２次元または３次元の加工を施すことが可能となり、複雑な形状の時計用部品の形成が一台の製造装置で一貫して容易に形成される。
【０００８】
本発明では、第１テーブルおよび第２テーブルは、同軸上を同期して回転可能に設けられることが望ましい。
この発明によれば、第１テーブルおよび第２テーブルが同期して同軸上で回転可能に設けられているので、第１保持手段および第２保持手段の両方で同時に母材を保持しながら加工することが可能となる。これは例えば母材が棒状に形成され、母材の一部を時計用部品として分離する場合などに、第２保持手段で母材の一部を保持し、第１テーブルおよび第２テーブルを同期して回転させながら切削加工を行うことにより、母材の一部を母材から分離させても、母材の一部が第２保持手段により保持されて落下することないので、特に有用である。
【０００９】
本発明では、母材を第１テーブルまたは第２テーブルから取り外す除材手段が設けられていることが望ましい。
この発明によれば、第１テーブルまたは第２テーブルで機械加工が終了した時計用部品を取り外す除材手段が設けられているので、複数の時計用部品を連続して一貫加工することが可能となり、時計用部品の製造効率が向上する。また、人手作業による除材を行う必要がないので、製造装置の無人稼働が可能となり、時計用部品の製造コストが低減する。
【００１０】
本発明では、加工主軸は、工具の軸中心に回転可能に設けられていることが望ましい。
この発明によれば、穴明け加工などが可能となり、加工が多様化する。これにより、複雑な形状の時計用部品の形成にも一台の製造装置で連続一貫製造が可能となり、製造効率が向上する。
【００１１】
本発明の時計用部品の製造方法は、前述の時計用部品の製造装置を用いて時計用部品を製造する時計用部品の製造方法であって、第１テーブルの第１保持手段に母材を保持して、加工主軸によって機械加工する第１加工ステップと、第１テーブルおよび第２テーブルを互いに近接させ、第２保持手段で第１加工ステップで機械加工した母材を保持する第２加工ステップと、第２保持手段で保持された母材をさらに加工主軸によって機械加工する第３加工ステップとを備えたことを特徴とする。
この発明によれば、第１加工ステップにおいて母材を第１保持手段で保持し、機械加工を施す。第２加工ステップでは、第２保持手段で母材を保持し、第３加工ステップでさらに機械加工を施す。この場合には、第１保持手段で保持されていた部分にも機械加工が施されるので、母材全面に機械加工を行うことが可能となり、機械加工のみで時計用部品を形成可能となる。したがって、従来とは異なり金型が不要となり、金型の初期投資やメンテナンス等も不要となるため、時計用部品の製造が効率的となる。
【００１２】
本発明では、母材は、複数個の時計用部品が形成可能な棒状部材とされ、第１加工ステップは、母材の一部に時計用部品の対象部位を形成する対象部位形成工程を備え、第２加工ステップは、第２保持手段で対象部位を保持した後、対象部位を母材から分離する対象部位分離工程を備えたことが望ましい。
この発明によれば、第２加工ステップが、棒状の母材から対象部位を形成する対象部位形成工程と、この対象部位を母材から分離する対象部位分離工程とを備えているので、棒状の母材から複数の時計用部品を連続して製造可能となり、時計用部品の製造がより一層効率的になる。
【００１３】
本発明では、第３加工ステップの後、機械加工された対象部位を第２保持手段から取り外す除材工程を備えたことが望ましい。
この発明によれば、第１テーブルおよび第２テーブルで機械加工が終了した時計用部品を取り外す除材工程を備えているので、複数の時計用部品を連続して一貫加工することが可能となり、時計用部品の製造効率が向上する。また、人手作業による除材を行う必要がないので、製造装置の無人稼働が可能となり、時計用部品の製造コストが低減する。
【００１４】
本発明では、対象部位に穴明け加工を施す穴明け工程を備えたことが望ましい。
この発明によれば、穴明け工程を備えているので、例えば外装ケースに巻真を取り付ける穴を形成するなど、時計用部品に穴明け加工が可能となり、より複雑な形状の時計用部品を形成可能となる。従来の金型を使用する製造方法では、金型成形により時計用部品の外形形状を形成し、その後別工程として穴明け工程を設ける必要があったが、本発明によれば、穴明け加工を一台の製造装置で連続一貫して行うことが可能となるため、時計用部品の製造効率がより一層向上する。
【００１５】
本発明では、対象部位の少なくとも一部に研磨加工を施す研磨工程を備えたことが望ましい。
この発明によれば、研磨工程を備えているので、鏡面加工などの表面処理を行うことが可能となる。従来では、金型による時計用部品の外形形状の形成後、別工程として研磨工程を設ける必要があったが、本発明によれば、研磨加工を一台の製造装置で連続一貫して行うことが可能となるため、時計用部品の製造効率がより一層向上する。また、これにより、時計用部品の表面状態の多様化が図られ、時計用部品のデザインの多様化に柔軟に対応可能となる。
【００１６】
本発明の時計用部品は、前述の時計用部品の製造装置を用いて製造され、または前述の時計用部品の製造方法によって製造されることを特徴とする。
この発明によれば、時計用部品が前述の時計用部品の製造装置を用いて製造され、または前述の時計用部品の製造方法によって製造されているので、前述の時計用部品の製造装置の効果と同様の効果、または前述の時計用部品の製造方法の効果と同様の効果が得られ、金型を使用せずに時計用部品の成形加工が可能となり、時計用部品の製造が効率的になる。
【００１７】
本発明の時計は、前述の時計用部品の製造装置を用いて製造され、または前述の時計用部品の製造方法によって製造される時計用部品を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、時計が前述の時計用部品の製造装置を用いて製造され、または前述の時計用部品の製造方法によって製造される時計用部品を備えているので、前述の時計用部品の製造装置の効果と同様の効果、または前述の時計用部品の製造方法の効果と同様の効果が得られ、金型を使用せずに時計用部品の成形加工が可能となり、時計用部品の製造が効率的になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の時計用部品の製造装置、時計用部品の製造方法、時計用部品、および時計によれば、金型を要する成形加工を用いずに時計用部品の完成形状を効率的に製造することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。なお、後述する第二実施形態以降で、以下に説明する第一実施形態での構成部品と同じ部品および同様な機能を有する部品には同一符号を付し、説明を簡単にあるいは省略する。
【００２０】
［第一実施形態］
図１には、本発明の第一実施形態にかかる時計用部品の製造装置１００が示されている。製造装置１００は、加工主軸としてのミーリング主軸１０１と、母材１０を保持する第１テーブルとしての第１旋回テーブル１０２と、母材１０の一部に形成された対象部位１３（図２参照）を保持する第２テーブルとしての第２旋回テーブル１０３と、第１旋回テーブル１０２に母材１０を供給するバーフィーダ１０４と、製造装置１００の動作を制御する制御部１０５と、完成形状の時計用部品を第２旋回テーブル１０２から取り外す除材手段としての除材ロボット１２０とを備えている。
図２には、本実施形態の製造装置１００で製造する時計用部品としてのケース胴のブランク１７の製造過程が示されている。この図２に示されるように、ケース胴の完成形状は、製造装置１００により、母材１０が加工されてケース胴の部分である対象部位１３が形成され、この対象部位１３が母材１０から分離されてブランク１７が形成され、このブランク１７がさらに加工されて形成される。
【００２１】
図１に戻って、ミーリング主軸１０１は、工具を保持する工具ホルダ１０６を有している。この工具ホルダ１０６は、チャック１２５、研削工具１２６、研磨工具１２７、旋削工具１２８、ミーリング工具１２９、穴明工具１３０などの適宜な加工工具（工具）のいずれか１つを、着脱可能に取り付けられるように構成されている。
また、ミーリング主軸１０１は、工具ホルダ１０６を駆動する回転用モータ１０７、Ｘ軸用モータ１０８、Ｙ軸用モータ１０９、およびＺ軸用モータ１１０を有している。回転用モータ１０７は、工具ホルダ１０６を連続回転させる。これにより、工具ホルダ１０６に研削工具１２６や穴明け工具１３０などを取り付ければ、母材１０に穴明け加工や切削加工が可能となる。
Ｘ軸用モータ１０８は、ミーリング主軸１０１をＸ方向に移動して位置決めする。Ｙ軸用モータ１０９は、ミーリング主軸１０１をＹ方向に沿って移動して位置決めする。Ｚ軸用モータ１１０は、ミーリング主軸１０１をＺ方向に沿って移動して位置決めする。したがって、ミーリング主軸１０１は、互いに直交する３軸であるＸ，Ｙ，Ｚ方向にそれぞれ移動、位置決め可能に設けられているとともに、加工工具の軸を中心に回転可能に設けられている。
【００２２】
第１旋回テーブル１０２は、母材１０を保持する第１保持手段としての第１チャック１４０と、モータ１４１，１４２とを備えている。第１チャック１４０は、母材１０の外周部分を機械的に着脱可能に押さえて保持するための３爪の外径チャックである。モータ１４１は、この第１チャック１４０を母材１０の軸周りに回転駆動し、第１旋回テーブル１０２を図１中の第２軸Ｌ２に沿って回転させる。モータ１４２は、第１旋回テーブル１０２を母材１０の軸に直交しかつＹ軸に平行な軸を中心に回転駆動してＸＺ平面内で旋回させることにより、図１中の第４軸Ｌ４に沿って所定角度旋回させる。以上より、第１旋回テーブル１０２は、第２軸Ｌ２および第４軸Ｌ４の２軸に関して駆動される２軸駆動系となっている。
ここで、第１旋回テーブル１０２は、第４軸Ｌ４に沿って旋回可能であることにより、三つの加工姿勢Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５を有する。加工姿勢Ｐ１は、母材１０の軸がＸ軸に平行となる状態の第１旋回テーブル１０２の姿勢を意味し、図１中の実線で示される姿勢である。加工姿勢Ｐ３は、母材１０の軸がＺ軸に平行となる状態の第１旋回テーブル１０２の姿勢を意味し、図１中の二点鎖線で示される姿勢である。さらに、加工姿勢Ｐ５は、加工姿勢Ｐ１および加工姿勢Ｐ２の間の任意の角度で停止される状態の姿勢を意味する。
バーフィーダ１０４は、母材１０を、第１旋回テーブル１０２において母材１０の軸方向に沿って、つまり第１旋回テーブル１０２が加工姿勢Ｐ１の状態でＸ軸に平行な方向（図１中の第１軸Ｌ１）に沿って送り込む装置である。
【００２３】
第２旋回テーブル１０３は、対象部位１３またはブランク１７を保持する第２保持手段としての第２チャック１５０と、第２旋回テーブル１０２を駆動するモータ１５１，１５２，１５３とを備えている。
第２チャック１５０は、２つまたは３つ以上の爪を備え、これらの爪が互いに近接離間可能に取り付けられることにより、対象部位１３またはブランク１７の内径または外径を保持可能に構成されている。つまり、第２チャック１５０は、爪を半径方向外側に移動させれば爪が対象部位１３の内径に押しつけられて対象部位１３を保持することが可能であり、また爪を半径方向内側に移動させれば爪が対象部位１３の外径に押しつけられて対象部位１３を保持することが可能となる。ここで、爪は、対象部位１３の軸に対して平行移動するように構成されていることが望ましい。このような構成であれば、例えば第２チャック１５０としてコレットチャックの構造のチャックを用いた場合とは異なり、爪が第２チャック１５０の内径または外径が対象部位１３に良好に密着し、第２チャック１５０の保持精度が向上する。また反対に、第２チャック１５０の保持精度を良好にするためには、第２チャック１５０の内径または外径を対象部位１３またはブランク１７の外径形状または内径形状に対応した形状に形成すればよいので、第２チャック１５０の形成が容易となる。
【００２４】
モータ１５１は、第２チャック１５０を対象部位１３の軸を中心に回転駆動し、つまり第２旋回テーブル１０３を第３軸Ｌ３に沿って回転させる。モータ１５２は、第２旋回テーブル１０３を第３軸Ｌ３の回転軸に直交し、かつＹ軸に平行な軸を中心に回転駆動してＸＺ平面内で旋回させることにより、第２旋回テーブル１０３を第５軸Ｌ５に沿って所定角度旋回させる。モータ１５３は、第２旋回テーブル１０３をＵ軸（第１軸Ｌ１）に沿って直線移動させる。したがって、第２旋回テーブル１０３は、第１軸Ｌ１、第３軸Ｌ３、および第５軸Ｌ５の３軸に関して駆動される３軸駆動系となっている。
ここで、第２旋回テーブル１０３は、第５軸Ｌ５に沿って旋回可能であることにより、三つの加工姿勢Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６を有する。加工姿勢Ｐ２は、対象部位１３の軸がＸ軸に平行となる状態の第２旋回テーブル１０３の姿勢を意味し、図１中の実線で示される姿勢である。加工姿勢Ｐ４は、対象部位１３の軸がＺ軸に平行となる状態の第２旋回テーブル１０３の姿勢を意味し、図１中の二点鎖線で示される姿勢である。さらに、加工姿勢Ｐ６は、加工姿勢Ｐ２および加工姿勢Ｐ４の間の任意の角度で停止される状態の姿勢を意味する。
このように、この製造装置１００は、第１軸Ｌ１から第５軸Ｌ５までを有する５軸同時制御機能を有しており、ミーリング主軸１０１についてのＸＹＺ軸の３軸の駆動系を合わせると、８軸同時制御機能を有することとなる。この８軸同時制御機能により、図２に示す母材１０の対象部位１３および第２加工部分１２に対して２次元または３次元の切削加工が可能である。
【００２５】
制御部１０５は、各モータ１０７，１０８，１０９，１１０，１４１，１４２，１５１，１５２，１５３、バーフィーダ１０４、除材ロボット１２０などの動作を制御する。
図３は、図２のブランク１７を切削により加工するための加工プログラムの例を示している。この加工プログラムは、図１に示す制御部１０５に与えられるプログラムであり、製品の２次元または３次元加工データを活用することが望ましい。こうすることにより、製品設計段階の２次元または３次元加工データがＣＡＭ（コンピュータ支援加工）活用でき、効率的に加工プログラムを作成することができるからである。図３のステップＳＴ１では、製品の３次元加工データに基づいて、旋削ツールパスが生成される。ステップＳＴ２では、旋削ツールパスの検証が行われ、ステップＳＴ６においてＮＣ（数値制御）データが出力される。
【００２６】
ステップＳＴ２において旋削ツールパスの検証が行われた後に、ステップＳＴ３ではファセット（旋削加工からミーリング加工への移行）が行われる。ステップＳＴ４では、ミーリングツールパス生成が行われ、ステップＳＴ４ａでは、ミーリングツールパスの検証が行われ、ステップＳＴ５ではこれにより、ＮＣデータが出力される。
ステップＳＴ７では、ステップＳＴ６におけるＮＣデータ出力とステップＳＴ５におけるＮＣデータが１つのデータにファイル化される。ステップＳＴ８では、ＮＣデータが、１データファイルに基づいて出力されて、ステップＳＴ９においてＮＣデータ入力が図１の制御部１０５に供給される。
【００２７】
除材ロボット１２０は、第２旋回テーブル１０３の第２チャック１５０から完成形状のケース胴のブランク１７を取外し（除材）して、図示しない収納容器に収納する除材手段である。
【００２８】
次に、この製造装置１００を用いてケース胴のブランク１７を製造する製造方法について説明する。
前述の図２において、本発明の時計用部品の製造方法は、第１チャック１４０で母材１０を保持し、図２(Ａ)、図２(Ｂ)および図２(Ｃ)に示されるように母材１０の第１加工部分１１を機械加工して対象部位１３を形成する第１加工ステップと、図２(Ｄ)に示されるように対象部位１３を母材１０から分離してブランク１７を形成し、このブランク１７を第２チャック１５０で保持する第２加工ステップと、図２(Ｅ)および図２(Ｆ)に示されるようにブランク１７の第２加工部分１２をさらに機械加工してケース胴の完成形状を形成する第３加工ステップとを備えている。
ここで、母材１０は、本実施形態では断面円形の棒状部材（丸棒）が採用されており、この母材１０の材質は、製造しようとするケース胴の材質に応じて採用され、オーステナイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、チタン、チタン合金、アルミニウム、アルミニウム合金、黄銅などが採用できる。
なお、母材１０の材料としては、ＪＩＳ（日本工業規格）の規格品を用いることが好ましい。母材１０は、たとえば、ステンレス鋼としてはＪＩＳＧ４３０３、或いは４３１８、チタン、チタン合金としてはＪＩＳＨ４６５０、アルミニウム、アルミニウム合金としてはＪＩＳＨ４０４０、黄銅としてはＪＩＳＨ３２５０に規定されているものなどが挙げられる。
【００２９】
母材１０の端面の平面サイズは、ケース胴等の部品を１つだけ成形するのに適したサイズであることが好ましい。たとえば、ケース胴を製造する場合には、母材１０は、通常１００ｍｍ以下の円形、或いは一辺が１００ｍｍ以下の正方形、もしくは長方形状の平面形状、または部品の平面形状に近似の形状に成形された形状とすればよい。これらのような形状であれば、母材１０の無駄を最小限に抑えた加工ができる。なお、母材１０の形状は、中心部分が中抜きされた棒状の引き抜き材であってもよい。
【００３０】
図４から図６には、第１加工ステップにおける製造工程が示されている。
まず、第１加工ステップにおいては、図２(Ａ)、図２(Ｂ)、および図２(Ｃ)にも示すように、母材１０を第１旋回テーブル１０２に設定して機械加工により第１加工部分１１を切削することで、対象部位１３を形成する。
図４には、第１加工ステップにおいて母材１０に対象部位１３を形成する際の製造装置１００の設定が示されている。この図４において、母材１０は、バーフィーダ１０４によりＸ軸方向に沿って第１軸Ｌ１上を送られる。母材１０先端の第１加工部分１１は、第１チャック１４０から外側に突出して保持される。なお、ミーリング主軸１０１の工具ホルダ１０６には予め、図１に示すチャック１２５が装着されることにより、バーフィーダ１０４と図１に示すチャック１２５とを用いて母材１０の第１軸Ｌ１に沿った位置を自動的に変えることにより、第１チャック１４０が母材１０をクランプする位置を自動的に連続的に変えることができる。
また、第１旋回テーブル１０２は加工姿勢Ｐ１により設定され、第２旋回テーブル１０３は加工姿勢Ｐ２に設定されている。したがって第１チャック１４０と第２チャック１５０とは対面した状態にある。
図４では、工具ホルダ１０６には旋削工具１２８が装着されている。ミーリング主軸１０１をＸＹＺ軸方向に移動させることにより、旋削工具１２８を母材１０の第１加工部分１１外周面に対面した位置に配置する。
【００３１】
第１加工ステップは、第１旋回テーブル１０２を加工姿勢Ｐ１と加工姿勢Ｐ３に変更しながら、旋削工具１２８もしくはミーリング工具１２９を用いて、母材１０の第１加工部分１１に対象部位１３を形成する対象部位形成工程を備える。すなわち、対象部位形成工程では、図２(Ｂ)および図２(Ｃ)に示されるように、母材１０先端の第１加工部分１１に、端面部分や、内径部分１５５、外径部分１５５ａの輪郭形状などを切削加工により形成し、また第１加工部分１１と母材１０との分離部位である細径部分９０をも形成することにより、対象部位１３を形成する。
図５には、母材１０に細径部分９０などを形成する工程が示されている。この図５に示されるように、細径部分９０を形成する場合には、第１旋回テーブル１０２を加工姿勢Ｐ１とし、工具ホルダ１０６に旋削工具１２８を装着し、母材１０の半径方向に沿って溝加工することで形成すればよい。
図６には、対象部位１３に輪郭部分１６０（図２(Ｃ)参照）などを形成する工程が示されている。この図６に示されるように、輪郭部分１６０などの傾斜面や円弧面を形成する場合には、第１旋回テーブル１０２を加工姿勢Ｐ１，Ｐ３に変更したり、第４軸Ｌ４に沿って旋回させたりしながら、加工姿勢Ｐ５を併用することによりコンタリング加工（円弧加工、ヘリカル加工等）などの３次元切削加工を行うことで形成すればよい。この場合に用いる工具は、例えば旋削工具１２８や、ミーリング工具１２９などが採用できる。
この第１加工ステップによって、図２(Ｃ)に示されるように、対象部位１３および細径部分９０が切削加工のみにより形成される。この場合の対象部位１３の軸方向の厚みは、たとえば２ｍｍ〜３０ｍｍである。
【００３２】
次に、第２加工ステップについて説明する。
第２加工ステップは、図２(Ｄ)に示されるように、第１加工ステップにおいて切削加工された対象部位１３を、第２旋回テーブル１０３に移動させるステップであり、対象部位１３を母材１０から切削加工により分離する対象部位分離工程を含む。また、この第２加工ステップにおいて、対象部位１３の側面に、巻真が取り付けられる穴１３Ｈを形成する。
図７には、第２加工ステップでの穴明け工程が示されている。この図７に示されるように、工具ホルダ１０６には穴明け工具１３０が装着され、第１旋回テーブル１０２は、加工姿勢Ｐ１に設定されている。穴明け工具１３０を回転してミーリング主軸１０１を下げていくことにより、対象部位１３の側面に対して穴１３Ｈを形成する。
図８には、対象部位１３を第１旋回テーブル１０２から第２旋回テーブル１０３に移動させる工程が示されている。この図８に示されるように、切削による穴明け加工が終了すると、第２加工ステップでは、第１旋回テーブル１０２および第２旋回テーブル１０３はそれぞれ加工姿勢Ｐ１および加工姿勢Ｐ２に設定される。そして、第２旋回テーブル１０３が第１軸Ｌ１に沿って第１旋回テーブル１０２側に移動して近接し、第２チャック１５０が対象部位１３を母材１０の端面側から保持する。この場合には、第２チャック１５０が例えば対象部位１３の内径部分１５５や、外径部分１５５ａなどをクランプして保持する。
これによって、対象部位１３および細径部分９０は、第１チャック１４０と第２チャック１５０との間に位置されることになる。
【００３３】
図８において、ミーリング主軸１０１の工具ホルダ１０６には、旋削工具１２８が装着されている。第１チャック１４０および第２チャック１５０が、母材１０および対象部位１３を両側から保持しながら同期して回転するとともに、ミーリング主軸１０１がＺ軸方向に移動すると、旋削工具１２８が細径部分９０にはまり込んで、母材１０を径方向に沿って切削する突っ切り切削加工による対象部位分離工程を行う。この対象部位分離工程により、母材１０と対象部位１３とは完全に分離され、母材１０は第１旋回テーブル１０２に保持され、対象部位１３は第２旋回テーブル１０３に保持される。この状態において対象部位１３は、第２チャック１５０側に内径部分１５５や外径部分１５５ａなどを押さえた状態で確実に保持されているので、第２チャック１５０から対象部位１３は落下してしまうことがない。
このようにして対象部位１３は、母材１０から機械的に完全に分離され、ケース胴であるブランク１７が図２（Ｄ）のように得られる。
【００３４】
次に第３加工ステップについて説明する。
第３加工ステップは、母材１０から分離された対象部位１３に対して、さらに機械加工により切削することで対象部位１３に第２加工部分１２を形成するステップである。
図９には、第３加工ステップの加工工程が示されている。この図９において、第３加工ステップでは、第２旋回テーブル１０３の加工姿勢Ｐ２，Ｐ４およびＰ６を用いて、ブランク１７に対して突っ切り切削した側の面に２次元および３次元切削加工を行うことにより、図２(Ｅ)および図２(Ｆ)に示されるように、端面部分、内径部分１５５、外径部分１５５ａなどの第２加工部分１２を形成する。この場合に用いる工具は、たとえば旋削工具１２８、ミーリング工具１２９、穴明け工具１３０などである。
【００３５】
これらの第１加工ステップ、第２加工ステップ、および第３加工ステップによって、図２（Ｆ）に示すような完成形状のケース胴であるブランク１７を製造装置１００による切削加工のみで製造することができる。その後ブランク１７には、研磨加工、表面処理加工が施される。
なお、第１旋回テーブル１０２に設定された母材１０を、チャック１２５を用いて引き出し、第１チャック１４０から突出させて新たな第１加工部分を作成し、この第１加工部分に上述の第１加工ステップ〜第３加工ステップをくり返すことで、複数のブランク１７が切削加工で形成できる。
ここで、上述したようなケース胴の切削による製造工程においては、単にケース胴の部品が輪郭部品を形成するだけでなく、対象部位１３に対して切削加工することにより、たとえば文字や模様などを形成してもよい。
また、ブランク１７の表面粗さは、たとえば（最大粗さＲｍａｘは、）１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下である。特に、表面粗さが０．５〜３．５μｍの範囲であることが、その後の工程にあまり配慮することなく、部品の表面状態を良好にする上で望ましい。そのために、旋削加工においては旋回主軸は５０〜５，０００ｍｉｎ−１、ミーリング主軸は３５〜１００，０００ｍｉｎ−１の回転範囲を装備していることが望ましい。
【００３６】
このような第一実施形態によれば、次のような効果が得られる。
(１) 製造装置１００が、第１旋回テーブル１０２および第２旋回テーブル１０３を第１軸Ｌ１から第５軸Ｌ５の５軸で駆動する５軸同時制御機能を有し、ミーリング主軸１０１のＸＹＺ軸の駆動系を合わせて合計８軸同時制御機能を有するので、ケース胴のブランク１７を全て削り出し加工により製造することができる。したがって、金型を要する成形加工に頼らずに部品の完成形状を成形することができるため、金型代などの初期投資費用、長期間の金型維持管理費用などが不要になることから、製造コストの低減が可能になる。また、時計用部品の完成形状までを一台の製造装置１００で一貫加工できることから、工程の複合化が可能となり、生産設備を最小限に減らすことが可能になる。また、加工時の危険性、騒音の低減、排煙の抑制等による作業環境の向上を図ることができる。
さらに、ブランク１７を全て削りだし加工により製造できるので、従来金型による成形で生じたオレンジピール（梨地肌）、切断目、スケール（酸化被膜）、ピンホールなどの表面の肌荒れ状態が存在しない。このため、１次ブランク材の肌荒れを向上させるための表面処理工程を省略することができ、製造工程を簡略化できる。
【００３７】
加えて、合計８軸同時制御機能を有するので、時計のあらゆる意匠デザインに対応した形状、質感、光沢、重量感等を表面することが可能となった。例えば新しい意匠デザインの試作品を作成する場合などでは、金型を作成すると長期間を要するため、従来ではプラスチックなどの加工が容易な代替材料で形状を形成していたが、金属の質感や光沢、重量感等が再現できず、試作品の良否を判断することが困難であった。本実施形態の製造方法によれば、外装部品を全て削り出し加工により製造することができるので、試作品の形状を金属で形成することができ、より再現性を向上させることができる。また、試作品の形状の修正を行う場合でも、加工プログラムを修正するのみで、短期間で新たな形状の試作品を製造することができる。さらに、加工プログラムを変更するのみで様々な形状を形成できるので、多品種小ロットのニーズに容易に対応できる。
(２) 第３加工ステップにおいて、対象部位１３は第２旋回テーブル１０３側に対して第２チャック１５０により着脱自在に保持されていることから、対象部位１３が母材１０から切削加工により分離された状態でも対象部位１３を第２旋回テーブル１０３側に確実に保持することができる。
【００３８】
(３) 完成形状に形成されたブランク１７を、第２チャック１５０から除材する除材手段としての除材ロボット１２０を備えたことにより、製造装置１００を無人稼動して複数のブランク１７を得ることができる。
(４) 第１旋回テーブル１０２および第２旋回テーブル１０３を第１軸Ｌ１から第５軸Ｌ５までの５軸で駆動する５軸同時制御機能を有し、ミーリング主軸１０１のＸＹＺ軸の駆動系を合わせて８軸同時制御機能を有する製造装置１００でケース胴としてのブランク１７を製造するので、同心円状の形状だけでなく変形形状も形成でき、連続した一貫加工工程で多種多様の形状に対応できる。また、ミーリング主軸１０１が回転可能に構成されているので、穴明け加工を施すこともでき、これによっても一貫加工工程で多種多様の形状に対応できる。
また、例えば従来、傾斜面や断面円弧凹状面に小穴を形成する場合などでは、外径形状を鍛造などで形成し、その後傾斜面や断面円弧凹状面に小穴を形成しなければならず、小さい径の穴を形成することが困難であった。したがってこのような小穴を形成する場合では、傾斜面や凹状面を形成しない状態で鍛造し、小穴を形成してから切削するなどの必要があり、加工工程が複雑となっていた。本実施形態の製造方法によれば、母材から完成形状までの加工が一貫して一台の製造装置１００で行われるので、例えば傾斜面や断面円弧凹状面を形成する前に小穴を形成し、その後削り出し加工によって傾斜面や断面円弧凹状面を形成するなどのように加工工程を自由に変更することができ、従来困難であった加工を一貫して良好に行うことができる。
【００３９】
(５) 削り出し加工により外装部品を製造できるので、従来のような鍛造による製造に比べて、材料のひずみを最小限に抑制できる。したがって、例えば文字板のような薄板状の時計用部品を製造する場合でも、反りなどの変形を抑制しながら、良好な成形性を得られる。
また、削り出し加工により外装部品を製造できるので、従来の鍛造により製造された外装部品に比べて、安定した組成を得ることができ、防錆性を向上させることができる。
図１０は、ステンレス鋼で外装部品を製造した場合の製造後の組成であり、図１０(Ａ)は従来の鍛造方法（冷間鍛造および焼鈍）により製造した場合の図であり、図１０(Ｂ)は、本実施形態の削り出し加工のみの製造方法により製造した場合の図である。これらの図に示されるように、図１０(Ａ)の鍛造および焼鈍によって製造された外装部品では、組成に変色（図中の黒い部分）が見られるとともに、組成が不均一となることがわかる。この変色は、クロムＣｒ濃度の低下によるものと思われる。一方、図１０(Ｂ)の本実施形態の製造方法によって製造された外装部品では、組成が均一に安定していることがわかる。
【００４０】
また、図１１は、チタンで外装部品を製造した場合の製造後の組成であり、図１１(Ａ)は従来の鍛造方法（熱間鍛造および冷間鍛造の後焼鈍）により製造した場合の図であり、図１１(Ｂ)は、本実施形態の削り出し加工のみの製造方法により製造した場合の図である。これらの図に示されるように、図１１(Ａ)では、高温の熱間鍛造および焼鈍のため母材が変態点を越え、母材の組織が肥大化して部分的に不揃いとなっているのがわかる。これに対し、図１１(Ｂ)では、緻密な組織形状を形成しており、従来の製造方法によるものよりも均一な組成が得られることがわかる。
これらの図からわかるように、本実施形態のような削り出し加工のみによる製造方法では、従来の鍛造、焼鈍による製造方法に比べて、母材の組成をより均一に、かつ安定させること
ができ、したがって外装部品の耐食性を向上させることができる。これは、例えば腕時計のバンド駒などの直接肌に触れる時計用部品では、汗などが付着するため高い防錆性が要求されるので、特に有用である。
【００４１】
(６) 穴明け工程が設けられているので、一台の製造装置１００で巻真を取り付ける穴１３Ｈを連続一貫して形成でき、これによってもブランク１７の製造効率を向上させることができる。
また、研磨工程が設けられているので、従来金型成形による時計用部品の製造では、金型成形後に別工程として設けられていた研磨工程を、一台の製造装置１００で連続した工程の中で処理できる。したがって、これによってブランク１７の製造効率を向上させることができる。そして研磨工程により様々な表面状態を形成できるので、ブランク１７の表面のデザインを多様化でき、多種多様なデザインにも柔軟に対応できる。
(７) 母材１０が棒状部材であるので、一つずつ第１旋回テーブル１０２に設定することなく、複数のブランク１７を連続して製造できる。したがって、母材の設定の手間が省略され、これによっても製造効率を向上させることができる。
【００４２】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態は、第一実施形態の製造装置１００を用いて時計用部品としての縁部材を製造するものである。なお、縁部材はガラス縁や飾り縁などの各種の縁部材が採用できる。
図１２には、第二実施形態にかかる縁部材の加工工程が示されている。
図１２(Ａ)に示されるように、まず、第１加工ステップでは、ガラス縁や飾り縁に適したサイズの棒状の母材１０Ａが用意される。この母材１０Ａは、製造装置１００のバーフィーダ１０４によって第１旋回テーブル１０２に配置される。母材１０Ａの先端側は、第１チャック１４０により保持される。
そして、図１２（Ｂ）に示されるように、母材１０Ａの第１加工部分１１Ａに対して細径部分９０が形成されるとともに対象部位１３が形成される。この場合に、第１旋回テーブル１０２の加工姿勢Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５や、工具を適宜選択し、母材１０Ａの端面部分、内径部分１５５、外径部分１５５ａに対して形成する。細径部分９０を形成することにより、対象部位１３の軸方向の厚さはたとえば１ないし５ｍｍ程度の厚さである。
また、図１２（Ｃ）に示すように、対象部位１３に対して２次元または３次元加工するとともに、その後、文字２００，２０１が形成される。この文字は、数字の「１２」と「３０」である。
【００４３】
次に、第２加工ステップにおいて、図１２(Ｄ)に示されるように、細径部分９０を突っ切りによる切削加工をすることで、対象部位１３を母材１０Ａから分離する。この場合には、第２旋回テーブル１０３で予め対象部位１３を保持し、第１旋回テーブル１０２および第２旋回テーブル１０３を同期して回転させ、旋削工具１２８などで細径部分９０を加工すればよい。この第２加工ステップにより、対象部位１３は母材１０Ａから分離されてブランク４５となり、第２旋回テーブル１０３に保持される。
さらに、第３加工ステップにおいて、図１２(Ｅ)に示されるようにブランク４５の第２加工部分１２をさらに２次元および３次元加工し、図１２(Ｆ)に示されるような完成形状の縁部材を形成する。なお、ブランク４５に、研磨加工、表面処理加工などが施されてもよい。
このような第二実施形態によれば、第一実施形態の(１)〜(５)の効果と同様の効果が得られる。
【００４４】
［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について説明する。第三実施形態は、第一実施形態の製造装置１００を用いて時計用部品としての裏蓋を製造するものである。
図１３には、第三実施形態にかかる裏蓋の加工工程が示されている。
図１３(Ａ)に示されるように、まず、第１加工ステップでは裏蓋の加工に適したサイズの棒状の母材１０Ｂを用意する。この母材１０Ｂは、バーフィーダ１０４によって第１旋回テーブル１０２に供給され、第１チャック１４０により保持される。そして旋削工具１２８などの適宜な工具を選択し、また第１旋回テーブル１０２を適宜な加工姿勢に制御しながら第１加工部分１１Ｂに２次元または３次元の切削加工を施すことにより、図１３（Ｂ）に示されるように母材１０Ｂに細径部分９０を形成する他、図１３(Ｃ)に示されるような端面部分、内径部分１５５、外径部分１５５ａ等を切削加工し、対象部位１３を形成する。ここで、対象部位１３の軸方向の厚みは０．２ないし５ｍｍである。
【００４５】
第２加工ステップでは、図１３（Ｄ）に示されるように、対象部位１３の正面部分に対して文字３００や模様などの装飾部分を形成する。そして、細径部分９０に対して突っ切りによる切削加工を行うことにより、母材１０Ｂと対象部位１３とを分離し、ブランク２１５を得る。このブランク２１５は、第２旋回テーブル１０３に保持される。
第３加工ステップでは、図１３(Ｅ)に示されるように、ブランク２１５に対して突っ切った側の部分の第２加工部分１２にさらに切削加工を施す。この場合には、工具を適宜選択し、第２旋回テーブル１０３の加工姿勢Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６を適宜制御しながら加工を行う。この第３加工ステップにより、図１３(Ｆ)に示されるような、完成形状のブランク２１５が形成される。その後ブランク２１５には、研磨加工、表面処理加工が施されて、裏蓋として完成される。
このような第三実施形態によれば、第一実施形態の(１)〜(５)の効果と同様の効果が得られる。
【００４６】
［第四実施形態］
次に本発明の第四実施形態について説明する。第四実施形態は、第一実施形態の製造装置１００を用いて時計用部品としてのバンド駒を加工するものである。
図１４には、第四実施形態にかかるバンド駒の加工工程が示されている。
図１４(Ａ)に示されるように、まず第１加工ステップでは、バンド駒を加工するのに適したサイズおよび形状の棒状の母材１０Ｃを用意する。この母材１０Ｃは、バーフィーダ１０４によって第１旋回テーブル１０２に供給され、第１チャック１４０により保持される。そして旋削工具１２８などの適宜な工具を選択し、また第１旋回テーブル１０２を適宜な加工姿勢Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５に制御しながら第１加工部分１１Ｃに２次元または３次元の切削加工を施すことにより、図１４(Ｂ)に示されるように母材１０Ｃに細径部分９０を形成するほか、図１４(Ｃ)に示されるような端面部分や外径部分１５５ａ等を切削加工し、対象部位１３を形成する。ここで、対象部位１３の軸方向の厚みは１ないし５ｍｍ程度となっている。
【００４７】
第２加工ステップでは、図１４（Ｃ）に示されるように、対象部位１３に対して２次元または３次元による切削加工を行い、バンド駒の連結孔１５５ｂなどを形成する。そして、図１４（Ｄ）に示されるように、細径部分９０に対して突っ切りによる切削加工を行うことにより、母材１０Ｃと対象部位１３とを分離し、ブランク３１５を得る。このブランク３１５は、第２旋回テーブル１０３に保持される。
第３加工ステップでは、ブランク３１５の突っ切り側の面の第２加工部分１２を加工することで、完成したブランク３１５が得られる。このブランク３１５は、その後研磨加工、表面処理加工が施されてバンド駒が完成される。
このような第四実施形態によれば、第一実施形態の(１)〜(５)の効果と同様の効果が得られる。
【００４８】
［第五実施形態］
次に、本発明の第五実施形態について説明する。第五実施形態は、第一実施形態の時計用部品の製造装置１００を用いて、時計用部品としての竜頭を製造するものである。
図１５には、第五実施形態にかかる竜頭の加工工程が示されている。
図１５(Ａ)に示されるように、まず第１加工ステップでは、竜頭を加工するのに適したサイズおよび形状の棒状の母材１０Ｄを用意する。この母材１０Ｄは、バーフィーダ１０４によって第１旋回テーブル１０２に供給され、第１チャック１４０により保持される。そして旋削工具１２８などの適宜な工具を選択し、また第１旋回テーブル１０２を適宜な加工姿勢Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５に制御しながら第１加工部分１１Ｄに２次元または３次元の切削加工を施すことにより、図１５(Ｂ)に示されるように母材１０Ｄに細径部分９０を形成するほか、図１５(Ｃ)に示されるような端面部分や外径部分１５５ａ等を切削加工し、対象部位１３を形成する。ここで、対象部位１３の軸方向の厚みは３ないし１５ｍｍ程度となっている。
【００４９】
第２加工ステップでは、図１５（Ｄ）に示されるように、対象部位１３に対して２次元または３次元による切削加工を行い、文字４００などの装飾部分を形成する。そして、細径部分９０に対して突っ切りによる切削加工を行うことにより、母材１０Ｄと対象部位１３とを分離し、ブランク４１５を得る。このブランク４１５は、第２旋回テーブル１０３に保持される。
第３加工ステップでは、ブランク４１５の突っ切り側の面の第２加工部分１２を加工することで、巻真に取り付けられる取付部１５５ｃなどを形成し、完成したブランク４１５を得る。このブランク４１５は、その後研磨加工、表面処理加工等が施されて竜頭が完成される。
このような第五実施形態によれば、第一実施形態の(１)〜(５)の効果と同様の効果が得られる。
【００５０】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
母材の材質は、前述の実施形態に記載されたものに限らず、その他金、プラチナなどの貴金属あるいは、金属ガラス（ナノメタル）など、任意の金属材料が採用できる。
また、母材の材質は、金属材料に限らず、プラスチック等任意の材料を採用でき、切削、研磨等の機械加工が可能な材料であれば、任意に選択できる。
また、母材の形状は、板及び鍛造、射出成形などにより機械的に成形された形状の母材であっても良いし、時計用部品の平面形状に成形されたもの、例えば部品の平面形状に近似の引き抜き材などを用いても良い。こうすることで、加工工程において平面形状の加工（２次元加工）を簡略化できる。さらに、母材は、例えばＪＩＳ（日本工業規格）の規格品を用いることが望ましい。こうすることで、棒材の場合には形状、サイズなどの種類が豊富であり、安価で容易に入手することができる。
母材の形状は、棒状部材に限らず、例えばブロック状部材や、平板状部材、環状部材、異径形状など、任意の形状のものを採用できる。また、母材は、予め鍛造や切削など適宜な加工が施されある程度の形状が形成された任意の形状のブランク材などを使用してもよい。
【００５１】
第１保持手段は、棒状の母材の外径を保持する構造に限らず、母材の形状に応じて任意に構成できる。
図１６には、母材の第１保持手段の変形例が示されている。この図１６において、母材１０は、大径部分および小径部分を有する異径形状に形成されており、第１保持手段１４０Ａは、この母材１０の小径部分を外側からチャックする構造となっている。
また、図１７には、母材の第１保持手段の別の変形例が示されている。この図１７において、母材１０は、環状に形成されており、第１保持手段１４０Ｂは、この母材１０の内径部分を内側からチャックする構造となっている。これらのように、母材の第１保持手段は、母材の形状に応じて適宜設定できる。
このように、母材の第１テーブルへの設定は、任意の構造の第１保持手段により着脱自在に保持されることにより、各種材質の棒材や異型ブロックの第１の母材１０を短時間に容易に交換して、種々の時計用部品としての外装部品を効率的に製造することができる。
さらに、第１保持手段は、３つの爪を有する３爪チャックに限らず、母材の形状に応じて２爪チャックあるいは４爪チャック等の複数爪チャックであっても良い。
【００５２】
第２保持手段は、保持するブランクの形状に応じて予め形成された爪を第２テーブルに取り付ける方式のものに限らず、例えば第２の母材としての爪母材を時計用部品の製造装置で削り出すことによりブランクの形状に応じた爪を形成してもよい。
図１８には、第２チャック１５０が示されており、図１８(Ａ)は第２チャック１５０の平面図であり、図１８(Ｂ)は第２チャック１５０の断面図である。これらの図１８(Ａ)および図１８(Ｂ)に示されるように、第２チャック１５０は２つの爪１５６，１５７と、爪１５６，１５７に固定される子爪１５８，１５９とを備え、これらの２つの子爪１５８，１５９は、それぞれ着脱可能に、例えば螺子１６１により爪１５６，１５７に固定されている。ここで、子爪１５８，１５９は爪母材２０を削り出すことで形成されており、第２チャック１５０の内径チャック機能と外径チャック機能とのいずれの子爪も形成可能に、その内径および外径が設定された形状をしている。したがって、第２チャック１５０は、時計用部品の対象部位またはブランクに対して半径方向外側に押しつけられることで対象部位またはブランクの内径を、また半径方向内側に押しつけられることで対象部位またはブランクの外径を保持可能に構成されている。
【００５３】
このような第２チャック１５０は、２つの爪１５６，１５７が径方向に互いに近接離間し、つまり第２旋回テーブル１０３の回転軸に対して近接離間する方向に平行移動する構造となっている。したがって、例えばチャック１５０としてコレットチャックの構造のチャックを用いた場合とは異なり、チャック１５０の内径または外径が対象部位またはブランクに良好に密着し、第２チャック１５０の保持精度が向上する。また反対に、第２チャック１５０の保持精度を良好とするためには、第２チャック１５０の内径または外径を対象部位またはブランクの外径形状または内径形状に対応した形状に形成すればよいので、第２チャック１５０の形成が容易となる。
【００５４】
この子爪１５８，１５９を備えた第２チャック１５０を使用する際には、爪母材２０を第２旋回テーブル１０３に取り付け、例えば母材に対象部位を形成する第１加工ステップの後に、爪母材２０を切削加工して子爪１５８，１５９を形成する。図１８においては、対象部位の内径部分を半径方向外側に押しつけることで、着脱可能に対象部位を保持できるように爪母材２０の外周を切削加工し保持部分１５を形成する。なお、この子爪１５８，１５９の材質は、対象部位を保持することができる材質ならばどんな材質でもよいが、耐久性等を考慮して例えば金属材質で構成されることが望ましい。
また、子爪１５８，１５９と爪１５６，１５７との対向面には、それぞれ二カ所の凹部１５８Ａ，１５９Ａ，１５６Ａ，１５７Ａが形成されている。これらの凹部１５８Ａ，１５９Ａ，１５６Ａ，１５７Ａには、ノックピン１５０Ａによる位置決め手段が係合されている。子爪１５８，１５９を爪１５６，１５７に取り付ける際には、まず、凹部１５６Ａ，１５７Ａにノックピン１５０Ａを係合させ、これらのノックピン１５０Ａに子爪１５８，１５９の凹部１５８Ａ，１５９Ａを係合させて位置決めし、螺子１６１で固定する。これらのノックピン１５０Ａにより、子爪１５８，１５９が第２旋回テーブル１０３に対して精度よく位置決めされる。したがって、異なる種類の子爪１５８，１５９を交換しながら加工を行う場合などでも、子爪１５８，１５９の交換の際の位置決め精度を向上させることができ、良好な再現性が得られるため、繰り返し子爪１５８，１５９を使用しても安定した高精度の外装部品を形成できる。
【００５５】
このような構成の第２保持手段を利用する場合には、形成する対象部位の形状に合わせて爪母材２０を加工して第２保持手段の形状を形成すればよい。
図１９には、子爪を備えた第２保持手段を用いた製造装置１００による時計用部品を製造工程が示されている。この図１９において、製造装置１００の第１旋回テーブル１０２には母材１０Ｅが取り付けられており、また第２旋回テーブル１０３には、爪母材２０が取り付けられている。まず、第１加工ステップにおいて、母材１０Ｅを加工して加工部分Ａ１に対象部位を形成する。そして爪母材２０の加工部分ＡＨを対象部位が保持可能な形状に切削加工して保持部分１５を形成する。そして第１旋回テーブル１０２に保持された対象部位を保持部分１５で保持し、対象部位を第２旋回テーブル１０３に移動させ、さらに切削加工を行うことにより、完成形状を形成する。
次に、別の形状の時計用部品を形成する場合には、母材１０Ｅの加工部分Ｂ１を用いて対象部位を形成する。一方、爪母材２０の加工部分Ａ１を削り落とし、新たな対象部位に対応する形状の保持部分を加工部分ＢＨに形成する。
【００５６】
このような製造方法によれば、１つの第１の母材１０Ｅから複数種の時計用部品を製造することができる。この複数種の時計用部品の製造方法は、多品種少量及び短納期生産に対応することができる。
また、第２旋回テーブル１０３に設定された爪母材２０を機械加工により切削することで、第１加工ステップで削り出し加工された対象部位を保持する保持部分１５を形成することにより、第１旋回テーブル１０２から第２旋回テーブル１０３への受け渡しによる偏芯や芯振れ等が少なく、表裏面の同軸度の良い高精度の時計用部品としての外装部品を得ることができる。
すなわち、例えばケース胴、縁部材、および裏蓋など、１セット分の全ての時計用部品を連続的に製造することが可能であり、偏芯等の全く無い高寸法精度の時計用部品を得ることにより、時計ケースのセット（組込み）効率が向上する。また、偏芯等がない高寸法精度の時計用部品がセットで得られるので、これらの時計用部品の嵌め合い精度を向上させることができ、時計の防水性を向上させることができる。また、これらの時計用部品をセットで同一の製造方法で一貫して製造するので、加工による時計用部品表面の稜線や表面状態を統一させることができ、デザイン性を向上させることができる。加えて、合計８軸同時制御機能を有するので、時計のあらゆる意匠デザインに対応した形状、質感、光沢、重量感等を表現することが可能となり、かつ、意匠デザインの良し悪しを決定するまでの日程を短縮することが可能となる。
なお、第１保持手段についても、第２保持手段と同様に爪および子爪を備え、製造装置による削り出しで子爪の形状をブランクの形状に対応させて形成してもよい。また、この場合において第１保持手段に第２保持手段と同様のノックピンによる位置決め手段が設けられていてもよい。
【００５７】
穴明け加工や装飾部、傾斜部などの形成は、第２加工ステップで行う製造方法に限らず、第１加工ステップや第３加工ステップなど、任意の加工ステップにおいて行えばよい。また、穴明け加工や装飾部は、必要に応じて行えばよく、必ずしも必要ではない。
研磨加工は、必ずしも必要ではなく、例えば鏡面仕上げが必要ない場合には、研磨加工の工程を省略して、切削加工のみまたは荒加工の研削加工のみで完成形状を製造してもよい。これによれば、研磨加工の工程の有無により時計用部品の表面状態の多様化を図ることができ、デザインの多様化にも柔軟に対応できる。
【００５８】
本発明において、製造装置１００は、３次元加工や、部品の完成形状までの一貫加工が可能なたとえば同時８軸制御機能を有しているが、旋削機能を主体とした機械よりも、マシニング機能を主体とした機械の方が望ましい。具体的には、旋削主軸の回転数は５０〜５，０００ｍｉｎ−１、ミーリング主軸は３５〜１００，０００ｍｉｎ−１の回転領域を装備していることが望ましい。こうすることにより、母材に適した加工条件範囲で効率的な加工が可能となり、加工効率（加工時間）の観点、製品の品位を高めることができる。
除材手段および除材方法は、除材ロボットを備えた構成および除材ロボットによる方法に限らず、例えば第２テーブルの駆動機構を利用してもよい。具体的には、例えば除材手段は、完成形状に加工された時計用部品を収納する収納容器と、少なくとも回転軸に直交する方向を軸に旋回可能な第２テーブルとを備える。時計用部品を加工したのち、第２テーブルを旋回して時計用部品の保持部分が鉛直方向下方となる位置に移動させ、時計用部品の保持を解除することによって時計用部品を自由落下させ、収納容器に収納する。この場合に、製造装置にもともと設けられている切削油を時計用部品にかけることにより、時計用部品に付着した切削くずを除去するとともに、保持部分から離脱しやすくして収納容器に収納しやすいようにしてもよい。また、収納容器には水などの液体を収容するなど、緩衝手段を設け、収納された複数の時計用部品が互いに衝突して損傷するのを防止することが望ましい。このような除材手段の構成および除材方法によれば、もともと設けられている製造装置の構成を利用しながら自動的に時計用部品の除材を行えるので、簡単な構造で加工工程の自動化を図れ、複数の時計用部品を連続して一貫加工できる。
時計用部品は、各実施形態で述べられた外装部品に限らず、その他例えば地板や、輪列受け、文字板等、任意の部品を採用できる。
【００５９】
本発明は、０．２〜３０ｍｍの厚さの時計用部品を加工する場合に特に有効である。たとえば、腕時計のケースは２〜３０ｍｍの厚さであることが好ましく、縁部材（ガラス縁、飾り縁など）としては１〜５ｍｍの厚さであることが好ましい。バンド部品（駒部材など）としては１〜５ｍｍの厚さであることが好ましく、裏蓋としては０．２〜５ｍｍの厚さであることが好ましい。
本発明において、図２のバーフィーダ１０４とチャック１２５を用いて、加工領域の棒状の母材長が自動的に変えられることが望ましい。これにより、複数の時計用部品を製造する場合において、部品の生産効率の良い、連続加工が可能である。
【００６０】
本発明において、原料素材に対して直接、切削加工だけで、部品の完成形状までを一貫加工することが望ましい。これにより、従来の金型を要する成形加工に比べて、作られた部品の表面加工硬化が少なく、硬度も均一されていることから研磨工程での負荷が軽減できる。鍛造等は場所によって金属密度、表面硬度が異なる。
また、本発明では、デザイン上の制約がなくなり、従来製法では造れない新造形が成形可能になる。たとえば、側面に凹部分を有する溝形状などである。さらに、プレス加工、鍛造加工、転造加工、鋳造加工、射出成形加工、圧粉成形加工などの作業を行わないため、作業環境の改善が図られる。
【００６１】
本発明において、製造装置は、３次元加工や、部品の完成形状までの一貫加工が可能なたとえば同時８軸制御機能を有する。そして、この製造装置は、部品の表裏および側面加工が可能な外径、もしくは内径をクランプ可能な２チャック、前記棒材長を自動的に可変できる機能、さらに旋削加工およびミーリング加工、および穴明け加工などが可能な軸構成と機能を有していることが望ましい。これにより、時計用部品の完成形状が、効率的に１台の機械で成形することが可能になる。また、工程の複合化が可能であるとともに、生産設備を最小台数に抑えることができる。
【００６２】
本発明において、旋削加工、ミーリング加工、穴明け加工における、部品の加工姿勢は、縦、横、傾斜いずれの方向からも加工できることが望ましい。こうすることで、加工方法の選択範囲が広くなり、（たとえば、切粉のはけを考慮した加工方法など）工具寿命、製品の品位を高める上で望ましい。
【００６３】
本発明において、切削加工データは３次元の部品形状データを活用することが好ましい。こうすることが、製品設計時の３次元データをＣＡＭデータとして活用することができ、加工プログラムを容易に作成できる。  本発明において、前記の製造方法によって成形された部品に対して、さらに好ましくは研磨加工、表面処理などの仕上げ加工を施すことによって、通常の時計用部品を完成させることができる。
【００６４】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の時計用部品の製造装置を示す図。
【図２】本発明の第一実施形態にかかる時計用部品の加工工程を示す図。
【図３】ＮＣデータの作成手順の例を示す図。
【図４】第１加工ステップを示す図。
【図５】第１加工ステップを示す図。
【図６】第１加工ステップを示す図。
【図７】第２加工ステップを示す図。
【図８】第２加工ステップを示す図。
【図９】第３加工ステップを示す図。
【図１０】ステンレス鋼で外装部品を製造した場合の製造後の組成を示す図。
【図１１】チタンで外装部品を製造した場合の製造後の組成を示す図。
【図１２】本発明の第二実施形態にかかる時計用部品の加工工程を示す図。
【図１３】本発明の第三実施形態にかかる時計用部品の加工工程を示す図。
【図１４】本発明の第四実施形態にかかる時計用部品の加工工程を示す図。
【図１５】本発明の第五実施形態にかかる時計用部品の加工工程を示す図。
【図１６】第１保持手段の変形例を示す図。
【図１７】第１保持手段の別の変形例を示す図。
【図１８】第２保持手段の変形例を示す図。
【図１９】第２保持手段の変形例による時計用部品の加工工程を示す図。
【符号の説明】
【００６６】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ…母材、１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ…第１加工部分、１２…第２加工部分、１３…対象部位、１００…製造装置、１０１…ミーリング主軸（加工主軸）、１０２…第１旋回テーブル、１０３…第２旋回テーブル、１４０…第１チャック（第１保持手段）、１５０…第２チャック（第２保持手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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