За гайками

Механику и изобретателю Осипу (Джозефу) Ботону в 1748 г. срочно потребовались винты и гайки.  Дело в том, что его назначили руководителем «Петергофской шлифовальной мельницы» (вододействующей гранильно-шлифовальной фабрики где обрабатывали полудрагоценные и драгоценные камни для дворца). Ботон собирался механизировать производство  и он уже построил модели многих машин для обработки самоцветных камней. Однако винтов для этих машин хоть убей не было, купить их в Петербурге было нельзя, и сделать на заказ тоже было нельзя - Сестрорецкий оружейный завод (где могли наточить винты) был перегружен выполнением других заказов. 

Тогда Ботон сделал проект токарно-винторезиого станка с механизированным суппортом и набором сменных зубчатых колес (чтоб можно было меняя колеса наносить разную резьбу), а затем пошел с проектом к начальству. Использована была при этом переработанная  конструкция винторезного станка, изобретенная Андреем Нартовым. Нартовский станок был снабжен с механическим суппортом, который перемещался вдоль оси вращающейся детали - это была первая такая конструкция в мире. 

Винторезный станок Нартова, 1738 год.

В 1738 г. Нартов предложил Академии наук следующее 

"Понеже сочинены мною два чертежа о машинах, через которые может происходить легким способом, а именно: первый - для сверления пушек, второй - для делания винтов на печатание ея и. в. монет и на фабриках сукон, и на бумажных заводах бумаги, и чрез тое махину имеют быть нарезываться те винты. А обретающиеся здесь, в России, фабриканты оные винты выписывают к своим фабрикам из-за моря немалым коштом. И ежели б такая махина была в России, то б фабриканты более к выписыванию таких винтов к фабрикам охоты не имели б. Того ради Академии наук доношу и требую, дабы поведено было к сочинению помянутых машин сделать модели, и по сделании оных моделей, могу обстоятельное описание о махинах в Академию наук подать".

Нартову предложили сделать модель станка, и этим все ограничилось. 

Теперь Ботон "продавил" идею Нартова. Он убедил кабинет-секретарь И. А. Черкасов, что без винтов и гаек императрица может остаться без драгоценностей. Черкасов дураком не был, и на тульский оружейный завод полетело  следующее предписание:

«Ботона деревянная модель машине, которою шурупы нарезываются и гайки вырезываются, объявлена господину майору и механического дела мастеру Нитцену, которую он выразумел. И та модель [для] делания по оной железной машины отдана ему, и со описанием об оной, учиненным от оного ж Ботона.

По которой модели Тульская оружейная канцелярия имеет приказать ему для делания шурупов и гаек всякой величины зделать машину из меди, чюгуну и железа, из чего что пристойно. И оною машиною по зделании действительно вырезывать шурупы и гайки, как к оружейному делу (привертывать замки и казенныя шурупы), так и к стуловым тискам и к другим потребам до такой меры, чтоб диаметр шурупа в рублевик был.

А на дело оных машин употреблять железо, сталь и медь сколко оной Нитцен требовать будет. Тако ж и мастеровых дать казенных. А сколко таких машин потребно к оружейному делу, столко оных и велеть зделать.

А одну сюды приказать для отправления па шлифовалную Петергофскую мелницу к мастеру Ботону. А во что каждая машина станет, о том в Кабинет е. и. в. прислать щет. За присланную сюды денги заплачены будут из Кабинета. В 20е марта 1749.»

В итоге в Туле изготовили партию винторезных станков (на тот момент - лучших в мире), и они использовались на Петергофской фабрике, а также на Тульском и Сестрорецком оружейных заводах. Станки были цельнометаллические, весили 15 пудов (из за чугунной станины необходимой для точности резьбы) и стоили, без транспортных расходов, 85 рублей за штуку (на оплату мастера и рабочих 62,3 руб., стоимость материалов 22,7 руб). 

С этими станками позднее работали английские механики служившие на петербургских заводах. Вероятно через них конструкция винторезного станка Нартова-Ботона стала известна в Англии, и была (опять таки - вероятно) использована гениальным станкостроителем Генри Модсли для создания серийного винторезного станка (работавшего от паровой машины).

 Винторезный станок Генри Модсли, 1800. Использовался в течении ста лет, а потом в рабочем состоянии передан в музей

Любопытно сравнить Модсли и Нартова. Андрей Нартов используя царскую токарную мастерскую (где были собраны лучшие станки и мастера экстра-класса) создал ряд уникальных станков, далеко опередивших свое время. Среди прочего были созданы станки, для нарезания винтов, шестеренок и точной обработки металлических поверхностей (последнее давало возможность создавать роликовые подшипники).Но эти станки были слишком сложные для своей эпохи, и их невозможно было повторить в других мастерских. Английские механики, у которых предполагалось заказать партию станков конструкции Нартова, посмотрев на чертежи развели руками - такого сделать не можем. А очевидная для нас идея - использовать станки Нартова, для серийного производства стандартных деталей, из которых собирать новые станки, в голову никому тогда не пришла. 

Зато почти сто лет спустя ее реализовал Генри Модсли (и как учили в советской школе это было начало индустриальной революции - производство машин, с помощью машин).  Попытайся Нартов начать индустриальную революцию в  России времен молодого Ломоносова, трудности были бы огромные. Модсли создавал станки, когда была огромная потребность в станках. Во времена Нартова пришлось бы искусственно создавать рынок станков, поскольку тогдашней промышленности сложные и дорогие станки были почти не нужны 

Пример разработок Нартова. Технический шедевр, который было очень сложно воплотить в жизнь в начале 18 столетия