转载-蒸汽机模型制作
从6月26日起，开工做一台小型的蒸汽机模型，每天做一点，在这里开个连载做下记录。内容随着进度的前进，会适时刷新。基本上工作日会有更新，双休日工作室不开，俺也休息了。
原始设计来自米国《Popular Science》，在1947年连载了几期。俺结合手头的条件，对其作了一些修改，并修正了原图中不合理的部分
总装以后的效果如图，立式，单缸，双作用式，可换向。缸径1.25吋，冲程1吋，设计转速1500rpm。
原始设计用了若干铸件，因为没有铸造条件，全部改成焊件或者整料直接切削加工出来。
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6月26日 底座
毛坯用槽钢+板材焊接而成。基准面（底面）已经立铣出，导轨安装面（顶面）还未加工。安装螺纹底孔配打。
轴承座安装部分，先在底座体上立铣止口，再铜焊上去。用磷铜焊条+焊药，火焰钎焊。
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6月27日 底座继续
铜焊进行的比想象中难，相比起锡焊，铜条不光熔点高，流动性也远不如焊锡。可能还是银焊比较妥当？焊完后喷砂去除熔融的玻璃质焊药。加工完，看到交界面上有裂纹，强度是要大打折扣。希望焊接面大能作为优势，使得两件能保持在一起
焊完再次铣底面作为定位基准，铣顶面，铣轴承座处壁厚到要求。以底面为基准，压板夹紧在工作台上，找正后铣主轴承槽，铣床上打主轴承轴向定位孔，固定螺纹底孔。利用铣床的刻度来打孔，可以得到相当精确的位置
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6月28日，主轴承，连杆大头轴承毛坯
两种共三只轴承都是黄铜质的剖分式滑动轴承。其实现在小尺寸的滚动轴承可以轻易买到，不过为了复古起见，还是维持了原来的设计。原来设计的轴承是没有止口的，我在这里加上去了。
两种轴承除了尺寸外，工艺是差不多的。铜料锯下后，先上立铣铣出公母止口，并铣平接触面。各处留切削余量待用。涂焊剂，锡焊成一体以备钻，铰孔。焊得时候发现，这种情形下，配合不宜太紧（我做成轻压入），因为两侧上锡压合的时候，间隙太小很不容易对准。
焊成一体后，再上立铣床，找正装夹。铣与轴承座的配合部分。此处最后一两刀要试切一小段，拿轴承座上的槽来比划一下，再来调整之。
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9月29日，轴承完成，曲轴毛坯制作
铣主轴承各处到尺寸，打轴承下半部分的定位销孔（设计在这里是不完善的，存在过度定位，好在我孔打得很正，没有遇到装配问题），并打安装孔。这里虽然用了铣床上的数字显示，结果有一侧孔还是出现了些偏差，影响螺钉安装。应该是两次打孔中间的一次出了点问题。好在差的不多，改腰形孔。
本来应该一鼓作气攻丝并加工轴承孔的，结果准备好的M2.5丝锥全部忘了带去，工作室里也没有这么小规格的现成货。于是就转而先制作曲轴的毛坯，找了一条钢六方，车直径至0.5吋。此处因为要在经常掉头中保持同轴度，用两顶尖法，结果在工作室里找鸡心夹找了好久，据称已经长久没有人用这个方法了，囧。
到周末了，停止更新两天
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7月2日，主轴承配制，飞轮开工
主轴承座孔攻丝。
以底面作基准，在铣床上用90度角板装夹，根据主轴承槽槽壁，用百分表找正到高度方向偏斜1/1000吋以内。分几级钻-扩-铰10毫米主轴承孔。
主轴毛坯上车床，粗，紧车至于主轴承孔成略紧的动配合，余量留作研磨用。
加热熔化焊锡，使得主轴承两半分离。刮清焊锡并测试接触面积。用研磨膏研磨主轴和轴承，到转动灵活。
飞轮毛坯下料（1吋低碳钢板锯出），锯去四角以减小车削加工量。画线，车床上用四爪卡盘找正，粗车轮槽，轮毂至尺寸（现在还夹在车床上，故无图）。
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7月3日 飞轮完成
从一块方形的厚板到最后飞轮成形，颇费了点功夫。
先在四爪上车轮槽，再换三爪，用内卡爪卡住轮槽，粗精车轮缘处到直径。其间遇到一点问题，这块板子上曾经有人电焊过，焊点的周围就变成了一个硬点，大大影响车刀的切削。结果在砂轮上将那一处大部磨去以后才得以继续顺利切下去。
车成形以后，钻中心孔，钻-扩-铰轴孔到尺寸。曲轴毛坯继续上车床，车轴向和径向尺寸到要求。实际的配合比我预想中松，可能需要在轴上滚花来解决，待处理。
铣床上用角板装夹，与台面成50度，铣斜面，打顶丝螺孔。M4的顶丝暂时没用，先找了一颗螺钉代替。
本来另一侧的轮槽，外圆和内孔都是在一次装夹里车出的，应当不存在不同轴的问题，结果不然。装上去以后，端面和周向还是有少许跳动，看来轴线是有点歪了。想了想原因，多半是打孔时钻头磨制不当，一刃切削较强，一刃较弱，并且造成的偏斜在后续的扩孔-铰孔中也没有修正过来。看了看原来的文章，作者的工艺是先打轴孔，再用心轴，两顶尖，车外圆和端面，这样可以解决现有的问题，俺不用心轴，直接将装配起来的曲轴毛坯装夹车制，应该也能获得类似的效果，甚至会更好？@玉米加农炮 求建议
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7月4日 假期， 停工一天
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7月5日 曲拐侧板
从简化加工并容易获得较高精度起见，这个模型的曲轴是四件拼成，分别是轴身一件，曲拐侧板两件，曲拐轴一件。今天做了两个侧板，本来有望全部成功的，结果不幸在配作轴身配合部分的时候错了一个尺寸，直接导致整个轴身要返工从来……大悲剧
两块侧板的工艺是这样的：
-侧板先下料，铣平到厚度尺寸，并铣齐两边。
-在将要切去的部分，一块打螺纹通孔，另外一块打螺纹底孔并攻M3丝，用螺钉将两件连成一体以便得到准确尺寸。
-铣床上钻-扩-铰3/8和7/16吋两孔，并找出配重块部分的轮廓，浅浅铣一刀做记号。
-取下后在7/16吋孔中压入心轴，上回转工作台浅浅切出飞轮外圆尺寸，做记号。
-带锯机上根据切成的外圆锯去多余部分，砂轮上修整成接近圆形。
-心轴用两顶尖装夹在车床上，车外圆到尺寸。
-带锯锯去侧板减重部分，铣床上铣到尺寸。
本来轴身上的与侧板配合的轴颈部分，是要车到成过盈配合的，结果一时智障，读错了刻度，等切下去发现太小的时候，已经悔之晚矣。长度虽然不大，但是破坏了重要的轴向定位尺寸，为了完美起见，决定另作一根。现在正在进行中
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7月6日 曲轴装配
曲轴总算有个模样了，先车与侧板配合的轴颈到尺寸，用细锉+砂纸略微修出锥度，同时打光表面。涂油后用手压机压入。压第二块侧板的时候，要留意对齐另一孔。俺是用相应尺寸的心轴来对齐的。压好侧板后压拐轴，也是修成小锥度，先用软锤打入，再用压力机压紧。压成后在轴毂连接处打销孔，砸进销子，在车床和砂带机上修整端面并倒角。下一步是切去轴身的中间间隔部分，并修整之。整根轴成功与否，事实上寄于切断后两段能够保持同轴。
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7月11日 连杆毛坯制作
原始设计，连杆用5矩形钢条，车制后烧红扭转90度。因为缺少相应的条件，改为整块切出。在铣床上铣出零件的最大轮廓尺寸5/8×3/4吋，并铣平一个端面。连杆大头轴承在6月28日已经制妥。此时用上。
工艺流程如下。
-在长方体毛坯中，立铣安装面以及小头轴承处尺寸。中部留着原尺寸不动，便于在平口钳上定位。
-在轴承毛坯和保持片（1/8吋铝片）上打一个螺纹通孔（3.2mm），备用。
-毛坯竖直装夹在铣床上，寻边，定位打螺纹底孔，攻丝M3
-在大头安装面上打中心孔，便于车制回转部分
-大头轴承及保持片用螺钉装上，定位打另外一侧螺纹底孔，卸下轴承等
-在螺纹底孔上攻丝M3，扩轴承和保持片上孔到3.2
-整体装配起来，铣到大头尺寸。
-装回轴承等，平口钳上放平装夹。铣床上准确定位并钻-扩-铰1/4吋和3/8吋大小头孔。在一次装夹中完成，可以保证两孔的周线间距和平行度要求。
-铣回转部分到毛坯尺寸，砂轮机上打去锐角，以减少车制的时候对车刀的冲击。
阶段成果见图
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7月12日，连杆完成
四爪卡盘上车处链接部分以后，连杆开始有点样子了。但是随后各种不顺，小头部分本拟压入心轴后在回转工作台上铣出，结果貌似铰刀超差，铰出的孔和心轴配合不紧，铣刀一切上去整个连杆就转动鸟，不仅没把圆弧切出来，反而啃掉一块需要保留的部分。无奈之下，圆弧只能手工在砂轮上磨出，好在不影响重要尺寸，难看就先难看一点罢。
完成连杆后顺手车了个销子，和连杆上小头孔配合。
下一步是做导轨部分，找了一个大圆棒，在车床上扒出外圆，接着车内孔，端面。明天要做的是切断，装心轴后车另一端面，分度头上铣槽和平面。
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7月13日 十字头导管毛坯
顺着机座的尺寸一路上去，是十字头导管。原来的设计也是铸件，此处改成三件焊合。导管体一件，支腿两件。
这个零件的最大直径略大，有2吋，俺在材料堆里找了找，有2.75吋的低碳圆钢，尺寸大的有点多，也就先这样了。
车好全部外圆到尺寸，用卧式带锯机切断，再掉头装夹，车法兰侧的端面，留一点余量待切。手压床上压入心轴后，在万能分度头+顶尖的帮助下，铣两个对侧的两个平面。
接下来在铁板上画线，锯坯料下来。先铣一侧作为基准面，然后夹在铣床工作台上，找准尺寸立铣折弯槽。折弯部分成型后焊接加强。
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7月16，17日 十字头导管，曲轴切断
十字头导管的焊合是在7月12日进行的，期间遇到一点定位上的问题。仔细找正焊合后位置基本还是比较正的。
焊好后压心轴，装在车床上车平底部安装面。
焊接时在曲轴侧板上也点了两点，再次加强一下。今天做了切断，讲原来轴身中间的间隔部分切去，以形成真正意义上的曲轴。结果尚好。切断之前在车床上做了同轴度的检查，有少量焊接热变形，于是在轴颈上又光了一刀。其余的同轴度问题，可能要到V形块和平板上校正了。
曲轴切好后，连杆也有地方去了，将曲拐的轴颈部分砂磨抛光后，连杆装上可以顺畅转动。
下一步是镗导管内圆，并加工十字头。本拟先打安装孔，将导管安装在基座上再镗孔的，结果难以找准水平和前后方向的位置，因而还是先保证十字头处的配合后，再行加工为妥。
两张图，一张是装起来摆摆样子，一张显示连杆装上曲轴后的情况
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7月18日 导管，十字头完成
早上一去，先两顶尖车平顶面，并且保证十字头导管总高在尺寸内。
随后是镗内孔的工作，这个活计想想简单，动起手来还真不是那么容易，主要是设置和调整的功夫。首先要检查铣床主轴对台面的垂直度，用杠杆百分表装在主轴上，转动测量台面上的几点，并且调节立铣头的俯仰和旋转。机床精度保证后，是找正内孔圆周。还是用装在工作台上，结合百分表的读数一点点调节到位，最后锁紧工作台，同时设定零点。用镗头镗孔很简单，不叙。总共的设定时间，要有45分钟以上，和工作室的人说起，他们倒也风趣，"Welcome to our world".
镗玩内孔后，是加工十字头的工作。现在车床上切出全部外圆，黄铜非常易于切削，并且极易得到良好的表面质量。钻中心孔和螺纹底孔，攻丝。随后是上铣床铣出两边的让位槽，并钻，铰销孔和顶丝孔。
过程中有一点教训，即使有貌似很好的量具，也一定要试切！车十字头外圆的时候，原先是按照测量出来的导管内径尺寸车制，结果出来一试，非常松旷，明显是有一个度数有误。换了一把游标卡尺再测，结果相差0.005吋（0.127mm），怪不得会那么松。只好原件作废，重切一件。在单件加工的时候，量具自身可能带来相当程度的误差，不能盲目迷信之，还是要以试切后的配合为准。
镗完的内孔，表面质量已经不错，再加以研磨则更佳
临时装配好后，“活塞运动”轻快灵活
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7月22日-8月1日 缸体，缸盖（共三件），活塞，活塞杆，活塞环
近期略微有点不在状态，加之好友携家属来，花了几天陪同一起游玩，故而更新松懈了。兹将一周来进展，一同更新之。
气缸体
设计中的缸体，是铸件，此处照例改成焊件，变成两块分别切削后装配而成。如图。缸体用圆钢车/镗而成，内孔绗磨形成网纹状纹理以便润滑，沟槽立铣出来，并在两端接近端部处开进气孔。配气部分另外用钢板立铣，形成与缸体同样曲率的圆弧，紧密配合之。两个部分本拟银焊起来，问题在于银焊难以在不填满沟槽的情形下，对三个通道相互形成气密。现在打算改成螺钉固定，用耐热密封胶密封中间。
缸盖（透盖，闷盖，填料函压盖）
有了缸体尺寸作为参照，加工气缸盖。闷盖部分相对易于完成，车床，三爪卡盘上夹紧，先车法兰，止口处到尺寸，钻让位槽，再掉头车外侧部分。
透盖略复杂，因为有若干同轴度和垂直度要求需要同时保证。加工时颇费了些周折。原来的方案是先钻，铰内孔，再用心轴装夹车出止口和各处端面。结果好容易车出大样，压进心轴，在车床上顶住一试，转动时居然能看出明显的跳动。打表看出，心轴自身的弯曲量就达到0.004吋，上梁不正下梁歪，怪不得跳动不已。打表找出凸点，夹上台钳试着用铝管扳正，好不容易扳了个差不离，结果咔嗒一声，这坑爹的心轴居然断了。。。无奈，上四爪打表慢慢来罢。费了几把子力气，好歹找正了，车止口，车车法兰，车端面。掉头来车另一处的止口和法兰另一侧，还是同样的折腾。车完测量之，法兰两侧还是有一点不平行，不管它了，就这样罢。
填料函阶梯孔在车制透盖时完成，压盖单独制作，很容易，先车端面，外圆，钻，铰内孔，锯下后再掉头车平即可。三件完成后，在回转工作台上打螺纹通孔/底孔。
活塞，活塞杆
双作用式蒸汽机的活塞，就是一个圆饼子，车床上先车出大样，钻，铰孔。留部分余量等装上活塞杆后再切到尺寸。
原来设计中的活塞杆，完全是1/4吋的一根圆棒，两头攻丝，一头拧活塞一头拧十字头。这样的设计其实是有问题的。粗牙螺纹无法准确定心，尤其是在需要多次安装的情形下。因而改成活塞一侧用圆柱面定心，螺纹紧固，另一侧不变。一夹一顶先车到外圆尺寸，和透盖成滑动配合。装夹不动，车活塞孔配合面，车螺纹大径，套丝。
活塞和活塞杆两件装起来后，继续装回车床上，一夹一顶车外径到与气缸成间隙配合，车平端面。
活塞环
实际机器上的活塞环，多是特种铸铁或者钢质的，此处铸铁不易得，改用黄铜质的。车外圆到比气缸大1/1000吋，车内孔，用切断刀根据活塞环槽宽度切断，砂纸略加修磨。刚切断时黄铜尚硬，不易装入槽内，加热水蘸之可以使其软化。
全部完成后，上油试装，转动尚灵便，至此底座-曲轴-连杆-十字头-活塞杆-活塞的尺寸链基本建立起来了，下一步是配气机构的加工
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8月12日更新，滑阀座，滑阀室，滑阀，滑阀室盖，滑阀室填料压盖
一个星期的奋战以后，模型又小有进展。主要是配气部分零件的制作。
此图展示各个零件情形，分别是气缸体，滑阀座，滑阀室（填料压盖，导管），滑阀，滑阀室盖
滑阀座
原始设计中，缸体是铸件铸件，俺照例改成加工后拼合的策略，气缸体一件，滑阀座一件。气道开在气缸体外圆上，而配气口开在滑阀座上，分别准确切削以后，再拼接。
滑阀座以方铁一块，先铣出大的轮廓尺寸，再用定尺寸（2吋）铣刀慢慢铣出弧形部分，随后在工作台上找正，并挖出进/排气口。
切成后，涂色测试两件接触情况，尚可。本拟银焊在一起，就此方案去咨询工作室的焊工师傅，答曰一方面气密难以保证，另外一方面，可能在焊接时，焊料流入并填满气道造成不必要的麻烦。讨论后认为，既然这两件的接触情况尚好，可以用螺钉链接之，接合面涂高温密封胶以保持气密。
滑阀座的平面部分，是与滑阀相配，进行配气工作所用。故而需要相当平整，需要与滑阀体配研到密合方好。
滑阀室和滑阀室盖
滑阀室是一个三边有孔的铁框子，本来不应该成为拦路虎的，结果在切制的时候却遇上了意外的问题。
整体的工艺，系用方钢一块，先切成矩形，挖中间方孔（先立铣成圆角方孔，再修锉之），打安装孔，攻丝，车床上找正切圆弧部分并钻，铰台阶孔。再定中心打进气孔。盖子在滑阀室制成后，用铝板配打孔。
结果，挖铣出大方孔以后，打安装孔时遇到了麻烦，M2.5螺纹，需要用Φ2.1的钻头钻螺纹底孔。打前几个孔将透的时候，钻头发出一点唧唧的摩擦声，我心想，不会这么快就钝了吧，这根新钻头才打了十几个孔而已，应该还能用下去。于是就一直接着用，打到倒数第二个的时候，只觉得控制进给的把手一松，钻头断在了孔里。原本只是头上的一小截，俺想。马上就要打透了，干脆强钻一下试试，于是强钻之。结果又是一声轻响，钻头齐孔口断了。此时心中真有草泥马在奔腾，后悔手贱去强打，这时候一天的劳动，基本告吹。想着打完最后一个孔，试试看能不能把断钻头取出来。翻过来一看，表面已经有点凸起，就在此处用中心钻钻透，拿断钻头磨尖敲击之，无效，加热敲击之，还是无效，打横贯孔，试图用钨钢铣刀切断高速钢残段，还是未果。无奈之中只能此件放弃，另切一件。带来的教训是：一旦察觉钻头切削不良，即使是新钻头也要果断更换之，否则一旦断裂，劳时费工不可胜计！贴图一张以为警醒。
滑阀室完成后，在滑阀座，滑阀室盖，气缸体上打相应的孔，需要攻丝的则攻丝。关于多个零件打通孔，有其一般的规则。一般来说，借助机床标尺可以获得相当准确的位置。如果已有一个零件，要在另一零件上配打对应的孔，可以采用的实用方法有：
1，利用转移中心冲，这是一种成套的冲子，一端是尖头，圆柱部分则是与原来孔径相配，将其插入已有之孔，轻敲末端，则可在欲打孔零件上冲出印痕。可直接或小心用中心冲加深后，上钻床钻孔，
2，以已有孔之零件作为钻模。尤为适用于两零件孔径相同之时。两零件定位后夹紧，上钻床，以钻头伸入原有之孔后，再钻入欲打孔零件，即可得准确孔位。
滑阀室填料压盖和导套
均用黄铜质，车床一次装夹，车出装配部分外圆，钻铰内孔，并套丝。
此处想到一事，每次谈及螺纹加工，很多人不管三七二十一，一律称为“攻丝”，此叫法大不合适。小直径内孔螺纹，常用丝锥加工，一般称为攻丝。小直径外螺纹，多用板牙加工，一般称为套丝，攻受有别，实在是值得区分细致。车制/旋风铣等法不在此列。
滑阀
滑阀用黄铜块铣成，一面凹入以连通排气道，另一面铣出十字以容纳滑阀杆螺母，并可略作活动，以便在蒸气压力作用下能压紧滑阀座配合面。
配合面需要相当平整，装配时与滑阀座配研之。
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