Итак, моя попытка решить первый вопрос сорвалась. Со вторым вопросом дело обстояло не лучше. На стальных кольцах заходы резьбы снимают фрезой на токарном или фрезерном станке, для чего кольцо навинчивают на калибр-выработку. Резьбу, нарезанную в пластификате, навернуть на что-нибудь оказалось делом невозможным — кольцо сразу же разваливалось…

И наконец, третий вопрос — о шаге резьбы кольца из пластификата. Все размеры заготовки пластификата после спекания уменьшаются. На каждую партию пластификата завод-изготовитель дает паспорт, в котором указывается коэффициент усадки (К.У.), обычно он равняется 1,24-1,28. Это значит, что все линейные размеры будущего инструмента надо помножить на указанную величину (скажем, на 1,28) и выдержать эти размеры на сыром пластификате. Когда делали гладкие твердосплавные калибры, мы обращали внимание на диаметр заготовки, получающийся после спекания, но никогда не измеряли длину калибра. Тут коэффициент нас никогда не обманывал.

Каково же было мое разочарование, когда с большим трудом нарезанные без провала и без захода кольца вернулись ко мне после спекания с шагом не 1,5, а 1,56! Раз шаг резьбы был неверным, то доводить такое кольцо было просто бессмысленно.

Думая, что это случайность, повторил опыт. Результат был тот же. В общем, прошло два месяца, а все три вопроса остались неразрешенными. Советоваться было не с кем: ведь никто и нигде еще не делал резьбовых калибровых колец из твердого сплава. Как же быть? Последовать известной украинской поговорке: «Не трать, куме, силы, спускайся на дно»? Или продолжать поиск?

Иногда мелькала мысль: «А на кой черт мне они приснились, эти кольца? Не выходит, ну и пес с ними! У меня хватает достаточно сложной и интересной работы на каждый день. Зачем мне ломать голову над неразрешимой проблемой?»

И все же я не сдался, чувствовал, что не могу отступить. Видимо, изобретательство постепенно становилось моей второй профессией.

Поиск продолжался. Работу приходилось вести урывками, результаты экспериментов получались медленно, так как один только процесс спекания на опытном заводе твердых сплавов, с которым у нас был договор, длился три недели.

Работая вечерами в цехе, а дома за полночь засиживаясь за столом, через полгода я все-таки решил все три вопроса. И, как это часто бывает, решения оказались на редкость простыми, доступными пониманию даже неискушенного в инструментальном деле человека. Итак, задача первая — нарезка профиля резьбы с углом 60° и провала в 30° в сыром пластификате. Ответ — не надо вообще нарезать профиль с углом 60°, нарезка метрической резьбы ведется одним резцом с углом 30°.

Внутренний диаметр кольца растачивается с припуском на доводку после спекания и с учетом коэффициента усадки. Так же математически рассчитывается глубина, на которую надо прорезать резьбу резцом с углом 30°, чтобы после спекания получить наибольший диаметр кольца заведомо выше, чем наименование (размер) резьбы.

После спекания доводка резьбы производится обычным чугунным притиром с крупной алмазной пастой.

Для доводки десяти колец нужны четыре резьбовых притира. Первый притир быстро снимает острые углы профиля и оставляет на нем ленточку с углом 60°. Второй и третий притиры расширяют эту ленточку до нормальных размеров метрической резьбы. Доводка идет быстро, так как острие притира никогда не коснется твердого сплава, а будет всегда в пустоте. Ведь провал в 30° у нас прорезан выше возможного теоретического острия угла 60°. Применение крупной зернистой алмазной пасты очень сильно содействует быстрому образованию нужного профиля.

Четвертый притир, шаржированный мелкой алмазной пастой АП-10, доводит резьбу окончательно по контрольным резьбовым калибрам. Процесс доводки твердосплавного резьбового калибрового кольца ничем не отличается от доводки обычного стального кольца.

Так была решена первая проблема.

Вторая проблема — снятие заходов резьбы с двух сторон. Эта обязательная операция предусмотрена ГОСТом для всех видов калибров (пробок и колец), и от нее никуда не уйти. Для снятия заходов на сыром пластификате пришлось вспомнить способ нарезания внутренней резьбы на резьбовых прессформах. Все токари-инструментальщики знают, что резьба прессформ должна иметь чистый сбег и заход и начинаться с полного профиля. А как делается заход резьбы у прессформы, я знал хорошо.

Таким образом, и решение второго вопроса оказалось не очень-то замысловатым.

С третьим вопросом пришлось повозиться подольше. Шаг резьбы… В чем дело, почему коэффициент усадки, указанный в паспорте, оказывается непригодным для расчета шага на сыром пластификате? И почему на это никто не обратил внимания и не сообщил заводу-изготовителю?

Ответ напрашивался сам собой: потому, что еще никто не делал резьбовых калибровых колец из твердого сплава, никому не было дела до этого шага! А мне этот шаг резьбы был очень нужен. Приходилось думать. Не сразу пришло решение. Вот какой я сделал наконец вывод.

Коэффициент усадки зависит от плотности прессования порошка твердого сплава. Обычно заготовка (цилиндрик) твердого сплава прессуется в форме давлением на торец. Никому не придет в голову прессовать заготовку давлением на круглую поверхность цилиндра. Естественно, что по направлению к дну цилиндра плотность прессования будет больше, чем в стороны, к стенкам цилиндра-заготовки.

До сих пор изготовителя интересовали только К.У. относительно диаметра заготовки, а меня интересовал К. У. не в отношении диаметра заготовки, а в отношении длины заготовки. Шаг резьбы ведь измеряется по длине заготовки, а не по диаметру. Но если порошок твердого сплава спрессовался по направлению длины заготовки сильнее, чем по ее наружному диаметру, то после спекания заготовка меньше изменится именно по длине (т. е. по шагу), чем по диаметру. Вот почему К. У. при расчете резьбовых работ недействителен.