过了一段时间，张雷接到了崇祯的消息，说是批准了他的奏章，并且也下了圣旨来，上面写明了巢县和徐家营建设防御工事的最高规格。
张雷自然不会浪费一点时间的，他马上便组织人员了城墙修筑的工作，并且对于所有的木头房子都进行了改造，变成用砖头和水泥铸造起来的更加牢固的多层房屋。
整个冬天张雷都在做这个事情，崇祯七年开春的时候，整个徐家营已经是固若金汤了，石灰窑后面的山洞成为了张雷明目张胆堆积武器的地方，里面的所有沟壑凹凸不平全部被他用水泥给补上了，外面七重大门，若想要用蛮力进行攻破，可不是一件容易的事情。
就在过年的时候，发生了一件比较重大的事情，数百名训练有素的海贼突然之间出现在巢湖上，见人就杀见了东西就抢，不管是官方设立的巢湖巡检司还是民间自发的船队都不是他们的对手，一时间损失惨重，巢湖上的贸易减少了七八成，给朝廷也带来了重大的损失。刚刚建设好徐家营的张雷却是不惊反喜，他赶紧上书崇祯，以消灭贼寇为由，将海外的所有战士和装备全部往回驻扎在巢湖周围，数万士兵再加上强大的火力，这数百人简直就不够看，只不过一会儿的功夫就将海贼给消灭了个干净。而他们也找借口留了下来，专门在巢湖上面操练，刚开始崇祯还颇多顾虑，但是一段时间之后巢湖上治安一片大好，也就放松了对张雷的控制。
巢县的军事力量逐渐形成，张雷为分散崇祯的注意力，让他不把全部的心思都放在自己扩军上面，便花费巨资将徐光启所留下的手稿中的《几何原本》的后半部分和《泰西水法》还有王徵之《远西奇器图说》等数理著作全部结集出版，引得天下仕林震动，崇祯果然被吸引，听王承恩说就是他不处理朝政的时候也会随手翻阅这些书籍。
《泰西水法》是一部介绍西方水利科学的重要著作，《四库全书总目》对此作了较为详细的介绍，称“是书皆记取水蓄水之法。”第一卷为龙尾车，用挈江河之水；第二卷为玉衡车，用挈井泉之水；第三卷为水库记，用蓄雨雪之水；第四卷为水法附余，讲寻泉作井之法，并附以疗病之水；第五卷为水法或问，备言水性；第六卷为诸器之图式。总目又对传入中国的西方科学进行了比较，对水利学作了较高的评价。明确指出：“西洋之学，以测量步算为第一，而奇器次之，奇器之中，水法尤切于民用，视他器之徒矜工巧，为耳目之玩者又殊。固讲水利者所必资也。”
而《远西奇器图说》虽然早在崇祯元年便刊行，但是时值政局交替，流传不广，此次张雷重新刊行，采用的是经过他自己修订的版本和廉价的油墨印刷，只不过数月时间便在全国成为尽人皆知的奇书。
之所以称之为奇书，是因为该书是第一部系统地以中文介绍西方机械的专著，与那些儒教经典完全不同。
全书主要分为三个部分：第一部分叙述力学基本知识与原理，包括地心引力、重心、各种几何图形重心的求法、重心与稳定性的关系、各种物体的比重、浮力等。第二部分叙述各种简单机械的原理与计算，包活杠杆、滑轮、螺旋、斜面等一般知识。第三部分介绍各种实用机械，共54幅图说，包括起重11图，引重4图，转重2图，取水9图，转磨15图，解木4图，解石、转碓、书架、水日晷、代耕各1图，水铳4图。最后一卷为“新制诸器图说”，共载九器，包括虹吸、自行磨、自行车、代耕、连弩等，这一卷实际是王徽自己的研究，可以说是中国人第一部近代物理学著作。
当然，张雷若是仅仅是出版这些图书，那恐怕儒林学子便不会买账，于是他又刊行了诸多儒家经典，那些他认为属于积极向上的东西全部出版发行。因为成本低并且缩小了体积携带方便，使得儒家学说流传更广，整个儒教对他也是赞誉有加。整个天下，都在谈论着格物院出版的专著和所办的报纸，看报纸对于一些人来说已经成了习惯。为此，格物院卖书所得的税收，也让崇祯大赚了一笔。
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