Но главное, чем занимался - создание токарно-винторезного станка. Винт уже есть, но это - процентов десять от задуманного. Для колес, например, пришлось делать профильную дисковую фрезу - и еще одну для фрезерования канавок. А для фрез - шаблоны профилей и делительные круги. А чтобы шаблон проконтролировать, масштабирующее приспособление. Для дисков - циркули здоровенные, для разметки. Да и сами диски ограничивал только максимальным диаметром точения на старом "точиле". Тут чем больше линейные размеры, тем лучше видны погрешности разметки, да и потом угловые размеры точнее выставить можно. Оптики нормальной у меня нет, приходится заменять масштабированием и соответственно, крупногабаритным мерительным инструментом.
Хоть и удалось неплохо нарезать колеса - но и доработки хватало. Берем напильник, большой шаблон масштаба 20:1, и погнали - промер места, припиловка, переход к следующей точке. Точки на шаблоне заранее размечены - но их двадцать штук на одну сторону одного зуба - профиль-то эвольвентный. А зубьев на колесе... а колес... Мне нужна более-менее пристойная гитара, чтобы в сочетании с ходовым винтом резать разные резьбы. Работа нудная, требует хорошей концентрации внимания. Хорошо еще, то Василий, то Савва помогают, им можно доверить тонкую работу. Еще лучше, что удалось хотя бы начерно прорезать впадины фрезой - иначе мы бы год, наверное, провозились. А так - фреза в оправке, зажатой по схеме "два центра и поводковый патрон", и поворотное приспособление с делительным кругом и вертикальной подачей, а на нем - заготовка колеса. Почему подача вертикальная? Так у колеса - толщина есть. Если просто поперечную подачу дать - отклонения от профиля на торцах великоваты, нам же потом напильниками шаркать больше. А делать приспособление с двумя независимыми направлениями подачи - на фиг, на фиг, я с одной-то помаялся, даже с учетом того, что подаем клиновым устройством. Не будем делать фетиш из "приспособления-для-изготовления-деталей-станка-на-котором-может-быть-получится-делать-часть-часовых-деталей". Пока не будем - ведь даже ходовой винт в одном экземпляре. Вот соберем станок, проверим, нарежем еще один винт, уже для суппорта - тогда и повеселимся.
Еще есть такое забавное изделие - подшипник качения. Шариковый я сделать сейчас не смогу, изделие штучное всё же, а шарики, по-хорошему, надо катать. Пришлось строить роликовые подшипники -ролик можно неплохо проточить. Маетно, конечно, много раз приходится снимать понемногу и замерять. Шлифование было бы лучше - но городить еще и шлифовальный станок параллельно с токарным - только время терять. После токарной обработки, довожу диаметр обычным кожаным ремнем, с тонкой глиной и песочком. Да, есть небольшое искажение формы - ремень в середине и по краям "играет" по-разному. Пришлось его сначала натягивать на П-образную рамку, расширив места крепления ремня, потом еще немного поиграть с проходами ремня, зато теперь ролики можно брать в руки без отвращения.
С термообработкой я разобрался довольно быстро - пришлось делать повыше отпуск, иначе твердости резца и детали почти совпадали. А самый угар декаданса был, когда делал конические подшипники. На первый взгляд, всё несложно - смести заднюю бабку, да точи себе конус. Но, во-первых, у бабки нормально проконтролировать смещение я пока не могу, во-вторых, нужно много одинаковых роликов - а на каждый ролик, при существующих приспособлениях, своя настройка. То есть, большой риск получить разные углы конусов, и в итоге - разные линейные скорости, что означает трение в подшипниках. Да еще - как бы я, при такой схеме, кольца точил, особенно наружные, с внутренними конусами?
Проблему решил, создав накладное приспособление на суппорт, с подачей под углом к оси шпинделя. Углы задавал "персональными" клиньями, зато точно одинаково выдержал, в том числе и потому, что никакая перенастройка не нужна была. А клиновая система "подачи"- одна на все углы, удалось её так сделать, что более-менее нормально сработала.
Потом еще шпиндель точил, как там у классика, "не думайте, что это было легко", вроде? Чтобы нормально расточить внутренний диаметр, при немалой глубине отверстия, пришлось сваять несколько оправок и приспособу с возможностью регулировки диаметра точения. Зажимал за фланец, который потом стал планшайбой. Почему я этому отверстию такое внимание уделял? Во-первых, балансировка шпинделя. Во-вторых, когда я станок собрал, смог устанавливать часть деталей внутрь шпинделя, как при работе от пруткового загрузчика на современных станках делают. И получить совершенно другую схему нагружения при обработке внутренних отверстий - осевое усилие деталь не сжимало, а растягивало. То есть, попроще было с устойчивостью. И еще - можно было вставки нормальные делать.
Постараюсь объяснить, что за вставки. Допустим, отверстие в шпинделе у вашего станка - 50 мм, а наружный диаметр детали - 40, при длине, скажем, около 400 мм. Нужно сверлить отверстие, или растачивать. Ставите вы деталь в глубоко шпиндель, начинаете обрабатывать. И начинается в цехе концерт барабанщиков, со шпинделем Вашего станка в роли барабанной кожи. Потому, что соосно со шпинделем закрепить деталь при такой схеме невозможно - задвинутый в шпиндель конец будет провисать. Да, цанговый зажим этому препятствует - вот только у цанги очень узкий диапазон диаметров, которые она зажать может. То есть, на диаметр 30 нужна одна, на 32 - другая. А если деталь некруглая, а, скажем, с профилем, как у корпуса личинки замка? Специальная цанга нужна. К тому же, не всякой длины деталь и цангой нормально возьмешь. Итог - несоосность детали к шпинделю. И начинает деталь, при вращающемся шпинделе, внутри "летать". Что после такой обработки со станка снимете? Ага, брак, сто процентов.
Лечение этого синдрома зачастую несложно. Берете капролоновый круг, или трубу. Наружный диаметр точите тот же, что и внутренний у шпинделя, только допуск в минус. Иногда, делают вообще на миллиметр меньше - но такая метода не всегда хороша. Внутреннее отверстие в капролоне - по профилю совпадает с наружным профилем детали. Если деталь круглая, то с её наружным диаметром. Режете капролон на небольшие диски, и ставите с проставками в шпиндель. Проставки не дают дискам сдвигаться вдоль оси шпинделя. В итоге, пруток в шпинделе не бьёт - лежит, как нужно. Если растачивать с вытяжкой, как я выше описал, очень хорошо еще вставить в трубу шпинделя какое-то приспособление, которое уже точно поставит деталь соосно, выбрав немалые, для машиностроения, люфты между заготовкой и деталью. И тогда ставите вы деталь в шпиндель, как на несколько промежуточных опор, и идет у вас нормальная обработка. Главное, осевое усилие воспринимать патроном, а не глубокими вставками - иначе половина прелестей теряется. В смысле, деталь начнет работать на сжатие, как, скажем, при закреплении в патроне и люнете, стоящем в рабочей зоне. Особенно эта схема хороша при больших оборотах и примитивном податчике прутка, например у недорогих станков с ЧПУ. Правда, там еще пара тонкостей есть, как не переплатить за оборудование, и при этом работать нормально. Но и здесь пригодится - чем гибче у меня оборудование, тем производительнее, или точнее, можно работать. Жаль, до станков с ЧПУ еще далеко.
Будете, наверное, смеяться - вместо капролона, я эти промежуточные вставки делал сначала из дерева, а потом из смеси древесных опилок, сцементированных канифолью. Такой почти текстолит. И ничего, нормально работало всё. Самую глубокую вставку, понятно, стальную делал - очень уж СОЖ не дружит с деревом. Но до СОЖ когда еще дошло - до нормального, интесивного охлаждения, хотя бы из просто высоко расположенного бачка. Сначала - со всякими смесями масел экспериментировал, а порой - вообще перетопленным салом пользовался. Составы приводить не буду - они постоянно менялись. Разные стали, разные виды обработки и инструмент - который, кстати, постоянно совершенствовался - да и термообработка разная. О геометрии инструмента вообще молчу.
Когда со шпинделем закончил, занялся главной бабкой и корпусом редуктора. Что-то отлили, что-то отковали - а расточных работ никто не отменял. Места под подшипники и межосевые расстояния в коробке передач - вечная головная боль тех, кто оборудование выбирает по цене. То есть, вместо российского, приличного тайваньского - берет вообще самое дешевое, как правило, попадая на новую китайскую фирму. То есть выбирает какой-нибудь мега-экономист, а потом сервисная служба завода имеет с этими станками секс, в стиле садо-мазо, с уклоном в "мазо". А поставщик на рекламации, кроме "Ай эм соу сорри", ничего не отвечает. А надо, скажем, расточить пару отверстий, и межосевое расстояние точно выдержать. И начинается, вместо серийного производства, сплошной НИОКР. То есть, интеллектуальный потенциал завода растет - но время-то уходит. То самое, которое деньги.
Потом еще со станиной пришлось помучаться, конкретнее - с направляющими. Отлили, с горем пополам, из чугуна пять брусков. Две направляющих, промежуточная притирочная плита для них, и две соединительных "планки". Конечно, лучше бы сразу целиком станину отлить - вот только, на чем её шлифовать? Пришлось корпеть - целый месяц прошел, пока притер, собрал с нижней плитой суппорта, да проверил и добился приемлемого хода. Это с учетом составления таблицы погрешностей, и малой механизации - на начальных этапах подшлифовывал направляющие, зажав круг в шпинделе старого точила. Работал "по месту" - просто особо явные бугры сдирал. А потом уже - ручками, ручками, да песочком тонким - ничего, приемлемо вышло. Если кому интересно, направляющие сделал коробчатые - просто потому, что не помню, как пара треугольник - прямоугольник рассчитывается и, главное, не представлял, как её делать. Ладно, зато жесткая станина вышла.
Дальше производство описывать не буду - иначе вообще какой-то справочник средневекового машиностроителя получится.
Где-то к середине лета я собрал шпиндельный узел, а к сентябрю и целиком станок. С ходовым винтом, реечной передачей, гитарой настройки оборотов, и прочими прелестями. Ничего, вполне точная машинка получилась, особенно, если кинематику натянуть. Думаете, часы стал делать? Ничего подобного! Сначала суппорт доделал, чтобы поперечную подачу не рычагом и клиновой парой давать, а по-человечески - через пару винт-гайка. Потом занялся долбежным станком. Не кроватью для проверки холопок на профпригодность, а тем, на котором можно зубчатые колеса делать. Опытом прирос, так что к Рождеству закончил.
Пока я с точной механикой баловался, холопы успели соорудить, по моим чертежам и прикидкам, водяную мельницу. С хорошим колесом, правильным - на которое вода сверху падает. То есть, не только течение используется, но и сила тяжести. Без проблем не обошлось - начало заливать соседние овраги. Пришлось ставить отсекающие плотины. Зато получили перепад высот почти в мой рост, и многофункциональную мельницу - можно зерно молоть, можно использовать, как источник энергии для цеха. Где-то в августе сделали даже фундаменты для станков - из толстых плах, чтобы не гнили. Под не особо тяжелое оборудование - вполне нормально. Помнится, на 'Фрезере', в одном из старых цехов, так сделано было, вроде бы даже до войны. Мощность у мельницы, кстати, очень даже неплоха - осенью, для помола, рабочие заслонки только на четверть открывали, остальная вода шла по рыбоходам и сливным окнам.
Что такое рыбоход? В общем случае - это сооружение, позволяющее рыбе, особенно во время нереста, преодолевать плотину. Без такого устройства страдает рыбное хозяйство. Нет, пресноводный бычок - ротан, наверное, останется. А вот о той рыбке, что ходит на нерест вверх по течению, можно забыть. Фокус в том, что разные виды рыб требуют разных рыбоходов, в зависимости от того, как рыба привыкла преодолевать препятствия. Я соорудил бесступенчатый, с препятствиями навроде шеврона, удерживающими воду, с очень пологим сливом - и не прогадал. В пруду рыбы немало стало, особенно когда я его расширил, поставив отсекающие плотины подальше, и сломав старые.
Еще, на мельнице есть одно пустое пока помещение. Там через год-другой встанет печь для отопления цеха и зоны около рабочих и сливных окон. Придется насосик делать, и гонять горячую воду по медным трубам. А иначе никак - дома-то, обычный русский помещик, в основном зимой бывает. Эта комнатка - жильё на языке эпохи, у самого рабочего колеса стоит, чтобы потерь поменьше было. В какие деньги встанет система отопления, не представляю. Зато и думать не надо, что такое обеспечить работу мельницы зимой - одной зимы и хватило. Не столько работали по морозу, сколько лед у сливов долбили, да в жаровнях огонь поддерживали, чтобы колесо не обмерзало. И то, хоть раз в день - да приходилось останавливаться, и наледь сбивать.
А вот совсем уже по ночам, занялся писательством. Не то, чтобы я собирался университет открывать - но холопов учить надо. Да и немалую часть того, чему в школе и институте учили, позабылось. Как говорил один аспирант, подменявший у нас Попова на лекциях по ТММ, "пока вам объяснял, сам понял". Особенно это касается не самих законов и теорем, а доказательств. Даже формулы сокращенной тригонометрии как выводятся, не сразу вспомнил. А еще сопромат, теормех, основы гидравлики, да просто математика. Тут с таблицами умножения-то непросто, при системе записи чисел, аналогичной римской. Только что буквы славянские, а так - тот же геморрой. Возведение в квадрат - достижение, в куб и более высокие степени - выдающийся вычислитель эпохи. Об извлечении квадратного корня я вообще молчу. Пришлось выдумывать якобы встреченного в Туле арабского купца и "розмысловый счет", вроде как для быстрых расчетов, в основном верных, но требующих проверки в ключевых точках. И эти самые методы проверки ещё обосновывать. От одного сбора и до другого, спал часа по четыре в сутки