他还特意提到了几种“特殊”元素:“铝(Al),色白质轻,不易锈,然极难从矿石中提取,需用电(?他顿了顿,写下‘雷火之力’)或特殊强酸强碱法,未来或有大用。钨(W),极硬极重,耐高热,可为灯丝(?他划掉)、钻头、炮管内衬。”
他知道这些记录零散、粗浅,甚至有不少错误和超前(比如电的应用),但他希望这能成为一颗种子,为徐光启、李之藻、墨尻、格里克等后来者提供一个模糊但指向明确的路标,至少让他们知道,世界运行的规律远比表面复杂,且有迹可循。
就在闪索于深宫“编写教材”的同时,科学院内,一场静悄悄的制造革命,正进入关键的设计攻关阶段。
墨怗与奥托·冯·格里克这两位天才,将自己关在了一间堆满了图纸、模型、齿轮和计算草稿的工作室内,整整一周,几乎足不出户。墨怗深厚的墨家机关术底蕴,与格里克来自欧洲的精密机械理念和实验精神,产生了奇妙的化学反应。
他们从最迫切的需求出发:如何快速、精确地加工枪管(圆杆)和钻出规整的孔洞。
首先被设计出来的是一种简易卧式车床。
核心是一个坚固的铸铁床身。一端安装一个由蒸汽机(通过皮带轮变速)驱动的主轴,主轴前端有夹具,用于夹持待加工的金属棒料(枪管毛坯)。另一端是一个可沿床身导轨移动的刀架,刀架上安装着经过淬火硬化处理的钢质车刀。
通过手动摇轮或简单的螺杆进给机构,可以控制刀架平稳地沿着棒料轴向移动,车刀便能将棒料车削成精确的圆柱体,并加工出必要的台阶和螺纹(如果需要)。为了保证加工精度,他们设计了简单的尾座顶针,用于支撑长棒料的另一端,减少震动和弯曲。
接着是立式钻床。
设计更为直接:一个坚固的立柱上,安装着一个由蒸汽机通过齿轮或皮带带动的垂直主轴,主轴下端安装钻头。工作台可以升降和左右移动,以调整钻孔位置。通过杠杆或螺杆进给,控制钻头向下运动进行钻孔。他们特别注重了主轴的垂直度与稳定性,并设计了简单的夹具来固定工件。
此外,他们还构思了一种简易的镗床雏形,用于扩大和修整炮管或其他大型圆孔的内径,原理与车床类似,但刀具在内侧旋转。
这些设计充分利用了现有材料(优质铸铁、精钢)和加工能力(自己先用手工做出原型机关键零件),结构力求坚固、简单、可靠,暂未追求全自动化,但已实现了动力驱动、导轨导向、精确进给等核心功能,远非纯粹依赖工匠手感的手工操作可比。
一周后,当墨怗和格里克顶着黑眼圈、却带着兴奋无比的神情,抱着厚厚一沓设计图纸和几个关键部件的木质模型,找到正在为生产线调整焦头烂额的墨尻时,墨尻只看了一会儿,便猛地拍案叫绝!
“妙!太妙了!有了这几样东西,加工枪管炮筒、钻制枪机孔、制作标准齿轮……效率何止提升十倍!精度更有保障!”墨尻激动地来回踱步,“事不宜迟!我们立刻集中最好的铁匠和木匠,按照图纸,先造出几台原型机来!就用最好的钢铁城精钢做关键部件!造出来,立刻试车!若成,便立刻扩大制造,装备工坊!”
三人的手紧紧握在一起。科学院深处,为王国锻造利器的“机器之母”,即将在蒸汽的轰鸣与智慧的火花中,诞生出它的第一代子嗣。
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