第九十七章 鑽床和鏜床

第九十七章 鑽床和鏜床

李憬今天帶着小師姐,在柴山南山坳的李家秘密機械基地里,參加大明首台鑽床、鏜床的剪裁儀式。

為了用水力帶動機床,之前在柴山腳下修建了一個小型水庫和混凝土拱壩,落差十五米。目前,李憬第一批準備製造的火炮主要是仿製拿破崙炮。炮管的鑄造在南澳島基地完成,用青銅鑄造銅柱,然後船運到梅花塢進行鑽孔和鏜床精加工,使滑膛炮的內壁高精度的光滑。目前步兵炮主要有三個型號個型號。

3磅炮

射程:365米;

口徑:74mm;

炮管長:0.65米;

射速:2發/分鐘

6磅(2.54KG)野戰炮(即所謂“小拿破崙”):

口徑93mm

身管長1.52米(16.3倍口徑)

炮重389公斤

最大射程1392米

12磅(5.44公斤)野戰炮(所謂“大拿破崙”):

炮管長66英寸(1.676米14.3倍口徑)

口徑117mm

炮身重1227磅(556.57公斤)

左右車輪直徑57英寸(1.45米)

全重(炮身、炮架加上車輪)

重2445磅(1109公斤)

全炮組合(全炮加上前拖車上和附帶彈藥箱)共重3865磅(約合1750公斤)

射角為10°時射程1911米

優點:以M1857型12磅拿破崙炮為例,它是由青銅而不是鐵鑄造而成,所以極其堅固,能夠經受重裝葯或者雙倍裝葯的爆炸力而不會破裂。在1.13KG(2.5磅)標準發射裝葯的推動下,拿破崙炮能將標準的十二磅炮彈以膛口初速1440英尺/秒(439米/秒),以5°的射角精確地投射到1480m的距離,而射角為10°時則可達到驚人的1911米。

缺點:雖由於青銅鑄造的炮膛相當厚重(這樣才能足夠結實),因此整門火炮的重量很大,這就使得其機動性很差。

由於製造武器的需要,在15世紀就已經出現了水力驅動的炮筒鏜床。1769年J.瓦特取得實用蒸汽機專利后,汽缸的加工精度就成了蒸汽機的關鍵問題。

1774年英國人J.威爾金森(又譯約翰·威爾金森)發明炮筒鏜床,次年用於為瓦特蒸汽機加工汽缸體。1776年他又製造了一台較為精確的汽缸鏜床。

1880年前後,在德國開始生產帶前後立柱和工作枱的卧式鏜床。為適應特大、特重工件的加工,20世紀30年代發展了落地鏜床。

李憬這次看到的就是一台卧式炮筒鏜床,刀具可以更換,可以適用於不同的口徑火炮的炮膛加工,以後李憬的蒸汽機的氣缸,也要用這個來加工。

由於冶鍊技術所限,單純鑄造的炮管,由於存在不可避免的沙眼和氣泡。無法承受持續射擊,隔一段時間就需休息以冷卻,鐵炮在射擊600發,銅炮約100發后,就已不太堪用。如果想要排除沙眼和氣泡。就需要對對毛坯進行鍛造,按圖紙和規格鍛造成符合要求的鍛造毛坯。毛坯在燒紅后,不停的鍛打成型過程中,把沙眼和氣泡擠出去。

炮管經鍛造成型后,接着進行管內膛的加工成型,加工方法是先用一種配用超長鑽頭的大型鑽床鑽出一個孔,接着到錘床上將這個孔逐步錘削成型。

這屬於加工難度很大的“深孔加工”,在深孔加工過程中,操作者無法直接觀察切削等過程,同時還需保證加工要達到很高的精確度,而且燒紅變軟的細長的管件在加工過程中也易發生彎曲變形。故加工難度極大。

由於身管的內膛加工質量與整門火炮的射擊精度、壽命、安全等密切相關.因此對加工后的尺寸公差、彎曲度、粗糙度等方面要求極高。粗加工完成後,還要對炮管身進行必要的一些工藝處理,如表面處理、熱處理、無損探傷等等。

炮管則被視為一根最難加工的“長管”.尤其是身管內膛的成型過程。身管膛孔的加工方法是先用一種配用超長鑽頭的大型鑽床鑽出一個孔:接着到鏜床上將這個孔逐步鏜削成型。機械加工中一般將長徑比大於10以上的孔加工稱為深孔加工。

大小拿破崙炮的長徑比分別在16.3和14.3左右。是典型的深孔加工。這些青銅的圓柱形炮管坯子,在南澳島鑄造成型后,還要在這裏燒紅后,用水力鍛錘進行鍛造成型,然後放在鑽床上進行鑽孔,再放到鏜床上進行加工。

今天這兩台機床主要是用來加工火炮的,通過更換刀具和鑽頭可以對三磅炮、六磅炮、十二磅炮三種陸軍炮進行加工,也可以對二十四和三十六磅的海軍艦炮進行加工。但是,艦炮重量太大,根本沒法用人力來移動,所以沒法進行鍛造,只能一次性鑄造成型。然後鑽孔和鏜床加工。三十六磅炮的重量大約三噸左右。人力根本轉動不了,沒法鍛造。幾百公斤的拿破崙炮炮管倒是可以用簡單機械旋轉移動,勉強可以加工。

剪綵過後,現場實驗性能,這次選擇的是三磅炮,口徑74毫米左右。

三磅炮十分輕便,在戰爭中可以迅速搬上戰場,向敵人的軍隊或堡壘開火。3磅炮射程:365米;口徑:74mm;炮管長:0.65米;美國獨立戰爭時期(1776-1781)熟練士兵可以在30秒鐘內發射一次3磅炮。

操作步驟也簡單。第一步用蝸桿(螺旋狀鐵杆)清理炮膛內火藥殘渣。第二步用濕海綿清洗炮膛兩次,防止炮膛內有火星引燃下一發彈藥。第三步裝入彈藥,使用推桿將彈藥推止火炮炮膛底部。第四步用針由傳火孔鑽孔刺破火藥袋。第五步在刺破的火藥袋中裝入引信。第六步瞄準后使用點火繩點燃引信。

由於炮管毛坯重量只有180公斤,幾個人利用簡單的槓桿機械就可以旋轉和加工,四個人很輕鬆的用火鉗夾着燒紅的坯子,在水力鍛錘下逐步敲打成型,然後架到鑽床上,固定好,同時啟動水力渦輪,帶動鑽頭開始鑽孔。

鑽孔完畢后,再幾個人繼續用夾具夾着放到鏜床上對炮膛進行精加工,保持炮膛這個時代所能達到的絕對圓和光滑。一個小時左右,一根加工好的炮管就放在李憬面前冷卻了。李憬那個覺得三磅炮加工最容易,決定先優先生產出一批運到營口,應該趕得上瀋陽大戰。

製作完三磅炮炮管后,又試着生產了一條仿製的褐貝斯燧發槍,這個就輕鬆多了,王老三親自上陣,用火鉗夾着這根一米五長,20毫米直徑的鋼柱燒紅後用水力鍛錘鍛打成型后,放在鑽床上固定,鑽床換小型鑽頭,開始鑽孔,然後轉移到鏜床上,繼續深加工內壁。半個時辰,王老三就把這個加工好的槍管放在了李憬面前。

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