硝化棉的狂暴低吼被暂时封存于铁柜之中,秘化学坊的重心重新回到了相对“温和”却更为基础的方向。然而,江辰的思绪却并未停留。坩埚钢提供了锋利的“牙”,水力提供了澎湃的“力”,镗床解决了内孔之“光”,但若要真正实现零件的精确互换、实现复杂器械的量产,还缺最后一块,也是最关键的一块基石——一台能加工外圆、端面、螺纹的“万能”机器,一台能制造其他机器的机器。
工业母机——机床的概念,在他脑中愈发清晰。而最先需要实现的,便是一切旋转加工的基础:车床。
目标明确,道路却依旧荆棘密布。相比于结构相对单一的镗床(主要是直线进给),车床需要解决的核心难题更多:如何让工件(毛坯)稳定而高速地旋转?如何让刀具能精准且稳定地做直线和横向进给?如何保证两者的刚性,避免切削时的振动和变形?
格物院再次成为风暴眼。江辰铺开新的图纸,上面绘制着一个由水力驱动、结构远比镗床复杂的机械怪兽。
“此物,我称之为‘旋床’。”江辰向核心工匠们解释,“其核心,在于两端顶针,固定工件,由水轮通过天轴、皮带和齿轮带动其旋转。而刀具固定于此刀架之上,可通过摇动手轮,控制其纵向、横向移动,对旋转之工件进行车削加工,可得圆柱、圆锥、端面乃至螺纹!”
工匠们围着图纸,再次陷入了熟悉的茫然与震撼。让一根铁棍高速旋转已非易事,还要控制一把刀在上面精准地“啃”出形状?这听起来比镗床更加不可思议。
“将军,这…工件旋转,力道巨大,如何保证其不弯曲跳动?如何保证两端顶针同心?”王老匠头指出了第一个致命难点。 “刀架要如此灵活移动,又要如此稳固,不受切削之力影响,这…这如何能做到?” “车削铁件,非木工旋床,刀具需极其坚硬锋利,稍有振动便崩刃,甚至工件飞出,危如累卵啊!”
质疑声依旧,但经历了镗床的成功,匠人们的质疑中更多了几分对困难的理性认知,而非纯粹的否定。
“一件件解决。”江辰的目光依旧坚定,“工件刚性不足,便选短粗坯料初试,或加装中间支架(跟刀架雏形)。顶针不同心,便精益求精,研磨最精确的顶针和主轴!刀架不稳,便设计最稳固的导轨和锁紧机构!刀具…我们不是有坩埚钢了吗?”
信念和资源再次成为推进剂。最好的木匠被调来制作巨大而精密的水轮、天轴和齿轮组;最好的铁匠开始反复锻打、校直那根要求极高的主轴,并精心研磨硬度极高的钢质顶针;制作镗床积累的经验被用于设计刀架的纵向导轨和横向滑台;一小块最珍贵的坩埚钢被锻打成小巧却无比坚硬的刀具,磨出锋利的切削刃……
每一个部件都倾注着匠人们的心血和汗水,都代表着当前黑水县加工技艺的极限。组装过程更是小心翼翼,如同拼凑一件绝世珍宝。
终于,在一个阳光明媚的下午,第一台试验型水力车床,屹立在了格物院新扩建的工棚内。它结构庞大而略显粗糙,木质框架和金属部件交错,皮带悬挂,齿轮裸露,看起来像一个狰狞的怪物。工件主轴的一端,连接着通过皮带轮变速系统与屋外的水力驱动装置相连。
这次,固定在其上的,是一根粗短的熟铁棒,两端已被敲打出中心孔,顶针紧紧顶住。那枚小小的坩埚钢车刀,也已安装在刀架上,刃口闪烁着危险的寒光。
所有人的心都提到了嗓子眼。车床的潜在危险,远比镗床更大——高速旋转的工件一旦碎裂或刀具崩飞,就是致命的金属风暴。
江辰亲自检查了每一个环节,尤其是工件的固定和刀具的装夹。他深吸一口气,目光扫过周围紧张到脸色发白的工匠们。
“开始吧。”
命令下达,水闸开启。
屋外水轮缓缓转动,动力通过天轴和皮带传入工棚。操作工匠颤抖着手,扳动了连接主轴的离合器手柄。
呜———
主轴开始旋转,由慢渐快。熟铁棒逐渐化作一道模糊的灰影,带动着空气发出低沉的呜咽声。稳定性比预想的要好,虽然仍有细微的振动,但至少在可控范围内。
最关键的时刻到来。负责操作刀架的工匠,根据江辰的指令,缓缓摇动纵向进给手轮。刀架承载着那枚致命的刀具,开始平稳地靠近旋转的工件。
嗤——!!!
当坚硬的坩埚钢刀尖接触到旋转铁棒的瞬间,一种不同于镗床切削的、更加尖锐、更加高亢、更加持续不断的金属摩擦切削声猛然爆发!
刺耳!却带着一种奇异的、令人振奋的节奏!
一蓬蓬灼热的、闪烁着亮红色的铁屑,如同被驯服的火焰精灵,从切削点连绵不断地喷射而出,划出一道耀眼的弧线,落在前方!
那根粗糙的、表面布满锻打痕迹的熟铁棒,在与刀具接触的部位,以肉眼可见的速度变得光滑、平整!一个规整的金属圆柱面,正在刀尖下被一点点“车”出来!
操作刀架的工匠全神贯注,根据江辰的指令,细微地调整着横向进给,控制着切削的深度。圆柱面的直径在精确地缩小!
成功了!它不仅在切削,而且在可控地、精确地切削!
所有围观的人都屏住了呼吸,忘记了恐惧,只剩下无与伦比的震撼!他们亲眼看到,一根坚硬的铁棒,就像木头一样被轻易地切削、塑形!这是神只才能拥有的力量!
江辰紧握的拳头缓缓松开,掌心全是汗水。他走到近前,仔细观察着切削面和铁屑的形状。还不够完美,有细微的振纹,刀具的寿命和几何角度也需要优化,但这台原始的车床,确确实实工作起来了!
“停机!”待一小段圆柱面车削完成,江辰下令。
主轴缓缓停止旋转。工匠立刻上前,拆下那根工件。
刚才还是粗糙的铁棒,此刻中间一段已经变成了一个光滑、规整、闪着金属光泽的圆柱体!与两端未加工的部分形成了鲜明对比!
王老匠头用颤抖的手抚摸着那光滑的圆柱面,又拿起卡尺(新式标准尺)测量,尺寸均匀,完全符合预期!他的嘴唇哆嗦着,眼泪再次涌出,这一次,是喜悦和敬畏的泪。
“鬼斧神工…真是鬼斧神工啊…”他喃喃道,“有了此物,什么规整的轴、什么精准的轮毂、什么复杂的螺纹…皆可由此而出!此物…此物真乃‘百工之母’!”
“百工之母?不。”江辰纠正道,他的目光仿佛已经穿透了厂房,看到了无限遥远的未来,“是‘万机之母’!有了它,我们就能造出更精密的镗床,更强大的水轮机,更复杂的机构!它能制造出更好的机器,而更好的机器,又能制造出更多、更精、更强的产品!”
第一台机床的初啼,声音或许还有些沙哑,动作还有些笨拙,但它宣告了一个全新时代的黎明。从这一刻起,黑水县的工业化进程,真正拥有了自我复制、自我升级的核心能力!
        工业母机——机床的概念,在他脑中愈发清晰。而最先需要实现的,便是一切旋转加工的基础:车床。
目标明确,道路却依旧荆棘密布。相比于结构相对单一的镗床(主要是直线进给),车床需要解决的核心难题更多:如何让工件(毛坯)稳定而高速地旋转?如何让刀具能精准且稳定地做直线和横向进给?如何保证两者的刚性,避免切削时的振动和变形?
格物院再次成为风暴眼。江辰铺开新的图纸,上面绘制着一个由水力驱动、结构远比镗床复杂的机械怪兽。
“此物,我称之为‘旋床’。”江辰向核心工匠们解释,“其核心,在于两端顶针,固定工件,由水轮通过天轴、皮带和齿轮带动其旋转。而刀具固定于此刀架之上,可通过摇动手轮,控制其纵向、横向移动,对旋转之工件进行车削加工,可得圆柱、圆锥、端面乃至螺纹!”
工匠们围着图纸,再次陷入了熟悉的茫然与震撼。让一根铁棍高速旋转已非易事,还要控制一把刀在上面精准地“啃”出形状?这听起来比镗床更加不可思议。
“将军,这…工件旋转,力道巨大,如何保证其不弯曲跳动?如何保证两端顶针同心?”王老匠头指出了第一个致命难点。 “刀架要如此灵活移动,又要如此稳固,不受切削之力影响,这…这如何能做到?” “车削铁件,非木工旋床,刀具需极其坚硬锋利,稍有振动便崩刃,甚至工件飞出,危如累卵啊!”
质疑声依旧,但经历了镗床的成功,匠人们的质疑中更多了几分对困难的理性认知,而非纯粹的否定。
“一件件解决。”江辰的目光依旧坚定,“工件刚性不足,便选短粗坯料初试,或加装中间支架(跟刀架雏形)。顶针不同心,便精益求精,研磨最精确的顶针和主轴!刀架不稳,便设计最稳固的导轨和锁紧机构!刀具…我们不是有坩埚钢了吗?”
信念和资源再次成为推进剂。最好的木匠被调来制作巨大而精密的水轮、天轴和齿轮组;最好的铁匠开始反复锻打、校直那根要求极高的主轴,并精心研磨硬度极高的钢质顶针;制作镗床积累的经验被用于设计刀架的纵向导轨和横向滑台;一小块最珍贵的坩埚钢被锻打成小巧却无比坚硬的刀具,磨出锋利的切削刃……
每一个部件都倾注着匠人们的心血和汗水,都代表着当前黑水县加工技艺的极限。组装过程更是小心翼翼,如同拼凑一件绝世珍宝。
终于,在一个阳光明媚的下午,第一台试验型水力车床,屹立在了格物院新扩建的工棚内。它结构庞大而略显粗糙,木质框架和金属部件交错,皮带悬挂,齿轮裸露,看起来像一个狰狞的怪物。工件主轴的一端,连接着通过皮带轮变速系统与屋外的水力驱动装置相连。
这次,固定在其上的,是一根粗短的熟铁棒,两端已被敲打出中心孔,顶针紧紧顶住。那枚小小的坩埚钢车刀,也已安装在刀架上,刃口闪烁着危险的寒光。
所有人的心都提到了嗓子眼。车床的潜在危险,远比镗床更大——高速旋转的工件一旦碎裂或刀具崩飞,就是致命的金属风暴。
江辰亲自检查了每一个环节,尤其是工件的固定和刀具的装夹。他深吸一口气,目光扫过周围紧张到脸色发白的工匠们。
“开始吧。”
命令下达,水闸开启。
屋外水轮缓缓转动,动力通过天轴和皮带传入工棚。操作工匠颤抖着手,扳动了连接主轴的离合器手柄。
呜———
主轴开始旋转,由慢渐快。熟铁棒逐渐化作一道模糊的灰影,带动着空气发出低沉的呜咽声。稳定性比预想的要好,虽然仍有细微的振动,但至少在可控范围内。
最关键的时刻到来。负责操作刀架的工匠,根据江辰的指令,缓缓摇动纵向进给手轮。刀架承载着那枚致命的刀具,开始平稳地靠近旋转的工件。
嗤——!!!
当坚硬的坩埚钢刀尖接触到旋转铁棒的瞬间,一种不同于镗床切削的、更加尖锐、更加高亢、更加持续不断的金属摩擦切削声猛然爆发!
刺耳!却带着一种奇异的、令人振奋的节奏!
一蓬蓬灼热的、闪烁着亮红色的铁屑,如同被驯服的火焰精灵,从切削点连绵不断地喷射而出,划出一道耀眼的弧线,落在前方!
那根粗糙的、表面布满锻打痕迹的熟铁棒,在与刀具接触的部位,以肉眼可见的速度变得光滑、平整!一个规整的金属圆柱面,正在刀尖下被一点点“车”出来!
操作刀架的工匠全神贯注,根据江辰的指令,细微地调整着横向进给,控制着切削的深度。圆柱面的直径在精确地缩小!
成功了!它不仅在切削,而且在可控地、精确地切削!
所有围观的人都屏住了呼吸,忘记了恐惧,只剩下无与伦比的震撼!他们亲眼看到,一根坚硬的铁棒,就像木头一样被轻易地切削、塑形!这是神只才能拥有的力量!
江辰紧握的拳头缓缓松开,掌心全是汗水。他走到近前,仔细观察着切削面和铁屑的形状。还不够完美,有细微的振纹,刀具的寿命和几何角度也需要优化,但这台原始的车床,确确实实工作起来了!
“停机!”待一小段圆柱面车削完成,江辰下令。
主轴缓缓停止旋转。工匠立刻上前,拆下那根工件。
刚才还是粗糙的铁棒,此刻中间一段已经变成了一个光滑、规整、闪着金属光泽的圆柱体!与两端未加工的部分形成了鲜明对比!
王老匠头用颤抖的手抚摸着那光滑的圆柱面,又拿起卡尺(新式标准尺)测量,尺寸均匀,完全符合预期!他的嘴唇哆嗦着,眼泪再次涌出,这一次,是喜悦和敬畏的泪。
“鬼斧神工…真是鬼斧神工啊…”他喃喃道,“有了此物,什么规整的轴、什么精准的轮毂、什么复杂的螺纹…皆可由此而出!此物…此物真乃‘百工之母’!”
“百工之母?不。”江辰纠正道,他的目光仿佛已经穿透了厂房,看到了无限遥远的未来,“是‘万机之母’!有了它,我们就能造出更精密的镗床,更强大的水轮机,更复杂的机构!它能制造出更好的机器,而更好的机器,又能制造出更多、更精、更强的产品!”
第一台机床的初啼,声音或许还有些沙哑,动作还有些笨拙,但它宣告了一个全新时代的黎明。从这一刻起,黑水县的工业化进程,真正拥有了自我复制、自我升级的核心能力!