Наш ответ Базелю: Делаем деревянные часы

Unimat 1 — одна из моделей австрийской компании Cool Tool. Спектр применения мини-станков фирмы чрезвычайно широк: это изготовление мелких деталей для моделей и масштабных копий самолетов, судов, автомобилей и другой техники; производство высокоточных макетов зданий и архитектурных сооружений; изготовление шестерней, шкивов, втулок и прочих деталей для действующих моделей, бытовой электроники и разнообразных механизмов; обработка ювелирных изделий; обучение работе на больших станках. Первый вариант мини-станка Unimat был разработан фирмой EMCO Maier еще в 1950-е годы. В 1987 году права на продажу станка приобрела компания Cool Tool. Современный Unimat 1, выпускающийся с 1982 года, представляет собой модульную систему, состоящую из более чем 60 частей. Модули можно соединять в самых разных комбинациях, создавая станки, по конфигурации точно соответствующие поставленной технической задаче.

Мы давно хотели испытать Unimat 1 на практике, не хватало лишь достойной технической задачи. Международная часовая выставка BaselWorld 2008 вдохновила нас на создание деревянного часового механизма. Не имея опыта в изготовлении часов, мы решили начать с максимально простой конструкции и придумали настольные часы с грузом в качестве источника энергии и маятником в качестве осциллятора. Наиболее надежным спусковым механизмом нам показался штифтовой спуск Аманта. Единственную стрелку решили установить прямо на оси большого спускового колеса.

Мы подготовили подробный чертеж конструкции в программе 3D-моделирования. Лишь после его детального изучения у нас в редакции появился Сергей Удинцев с универсальным мини-станком Unimat 1 Hobby Set. Так как в основе часового механизма лежат оси и колеса, первую скрипку в нашем концерте играл токарный станок по дереву. Чтобы собрать его, Сергей установил на станине двигатель, шпиндель с трехкулачковым патроном, заднюю бабку и суппорты продольной и поперечной подачи резца. Использование специальных проставок под шпиндель и заднюю бабку позволило увеличить высоту центров до 50 мм, что помогло нам выточить спусковое колесо большого диаметра. Плоскую заготовку закрепили четырьмя шурупами на планшайбе, зажатой в патрон.

Колесо вытачивалось из шестигранной фанерной заготовки. Сделать ее поможет лобзик, который также собирается из комплекта Unimat-1 Hobby Set. Отличительная особенность этого лобзика состоит в том, что в нем закрепляется только нижний конец пилки. Верхний конец остается свободным, в то время как у других лобзиков пилка натягивается за верхний и нижний концы. Это дает преимущество при выпиливании внутренних контуров: не нужно дважды освобождать и закреплять пилку для каждого внутреннего контура, достаточно только просверлить отверстие внутри контура и надеть деталь на пилку. Второй плюс такой конструкции — отсутствие натяжной дуги, что позволяет пилить материал любой толщины. Для достижения максимальной безопасности амплитуда движения пилки уменьшена до 3−4 мм. Благодаря этому случайное прикосновение к пилке работающего лобзика совершенно безопасно. Кроме того, при такой амплитуде работают в основном несколько нижних зубьев пилки. Когда они затупятся, нижний конец пилки можно откусить кусачками на длину затупившейся части и снова закрепить пилку. После этого будут работать новые зубья.

Чтобы просверлить в спусковом колесе отверстия под штифты, мы воспользовались вертикальным сверлильным станком с подачей сверла с помощью рычага. Для этой работы нам понадобился дополнительный модуль, не входящий в комплект Hobby Set, — делительное приспособление. Возможность докупить дополнительные запчасти — еще одно важное достоинство модульной конструкции станков. Делительное приспособление представляет собой диск с несколькими рядами отверстий. Диск устанавливается на поворотный стол станка сверху, на нем центрируется и закрепляется заготовка. Сбоку от стола крепится подпружиненный стопорный штифт. Изначально мы собирались установить на спусковом колесе 30 штифтов, чтобы в сочетании с 30-см маятником с полупериодом в полсекунды получить 15-секундный циферблат. Однако количество отверстий в делительном приспособлении продиктовало нам иное количество штифтов — 36. Устройство работает следующим образом: штифт входит в отверстия, фиксируя заготовку под нужным углом. Сверло опускается, проделывая отверстие в заготовке. Затем стопорный штифт переводится на следующее отверстие.

Сочетание элементов различных станков может дать нам принципиально новые станки для решения узкоспециализированных задач. К примеру, сочетание делительного приспособления и фрезерного станка — это не что иное, как зубонарезной станок, на котором можно изготавливать точные шестерни и зубчатые колеса. Чтобы просверлить отверстие в заводном барабане (расположен за спусковым колесом), мы зафиксировали барабан в трехкулачковом патроне от токарного станка под сверлом и рычажным механизмом сверлильного станка. Интересно, что отверстие было просверлено не через центр колеса, а по хорде.

Единственные элементы механизма, изготовленные не из дерева, — это корпус, стягивающие его винты, веревка и палеты спускового механизма. 36 штифтов на спусковом колесе расположены очень часто, и, чтобы проходить между ними, палеты должны быть очень тонкими. Мы сделали их из медной проволки, обточив на шлифовальном станке.

Оценить технологию изготовления других компонентов механизма (анкерной вилки, полого грузика, частей маятника) помогут фотографии. Изготовленные Сергеем Удинцевым часы в настоящее время стоят в редакции, радуя нас и наших гостей своим умиротворяющим тиканьем.