第六十七章 工業母機
自從長溝兵器工業公司成立的那天起,李國強就成立了車床公關小組,組長為李國強,副組長方平、劉克明。
“就是砸鍋賣鐵,也要搞出車床!”這是李國強在車床公關小組成立大會上放出的豪言壯語。
不過理想與現實總是有差距的,實際開始接觸明末的機械加工水平后,李國強那被豪言壯語沖昏的頭腦,一點一點的開始冷卻。
後世的車床,都是由專業的車床廠來製造,李國強沒學過車床,但使用過,對車床的原理也知道,設計一個原始的簡單車床圖紙,沒有問題,但明末的工藝水平能做出來嗎?李國強心裏沒一點底。
長溝堡大會議室里,機械組的“諸葛亮”會議正在召開。
“總司,這兩個東西是幹什麼用的?”方平指着車床圖紙上的兩個部件問道。
這段時間,李國強給方平這些機械組的人員,狠狠的惡補了一番機械基礎知識,方平的機械天賦最高,但看這車床圖紙,也就是一個半吊子的水平。
李國強順着方平的指點一看,原來方平指的是圖紙上的變速箱和齒輪箱,於是說道:“這是變速箱和齒輪箱,是用來改變車床的傳動比和扭矩。”
方平皺着眉頭,一臉的茫然。
李國強一看方平沒聽懂,想了一下說道:“簡單的說,通過變速箱和齒輪箱的調節,我們就可以讓車床轉速,想快就快,想慢就慢,車刀的力量,想大就大,想小就小。”為了增加說服力,李國強還用手比劃了一下,方平似懂非懂的點了一下頭。
“總司,這個麻花又是什麼呢?”劉克明問道。
“這是絲杠。”李國強說道:“絲杠的作用,就把動力的旋轉運動,變成直線運動,而且還要傳遞一定的動力,所以這絲杠,不僅要求很高的jing度、強度,還要有一定的耐磨xing。”
劉克明也是一臉的茫然看着李國強。
隨着討論的深入,李國強的心,也一點一點的往下沉,動力先不管,反正以後用水力,如果水力不好控制,那就先用人力試試,反正現在是試驗,不是工業生產。
車床設計圖紙上的設計,正一項一項的被李國強劃掉,如果要變成實物,總結起來共有五大難關,首先是銅套軸承,jing度完全達不到要求,需要提高jing度,或用更高級的滾動軸承或滑動軸承來替代,但憑現有的加工技術,高jing度的軸承,根本就做不出來。
二,變速箱和齒輪箱,這個在後世很基本的東西,方平和劉克明完全不懂,光是一個齒輪的漸開線原理,就讓李國強費勁了口舌,說幹了口水,二人依然不明所以。
三,車刀與刀架,冶金組正在做蓄熱室的改造,車刀可以先放一邊,刀架的問題可以先行解決,刀架的最大難點,是要使用螺桿、螺母,這又是一個在明朝沒有的東西,需要從頭開始摸索。
四,絲杠,這玩意就太難了,怎麼做?李國強也毫無頭緒,但絲杠又是車床的核心零件,沒有絲杠的車床,還能叫車床嗎?
五,動力傳送,後世車床都用電動機作為動力,車床動力這一難關,李國強只有另想辦法解決。
按捺下搞“車床大*躍*進”的念頭,李國強冷靜的分析了一番后,愕然發現,要造車床,就必須從最基本的工具開始,一步一步的來,任何跳躍試的發展,都是不可能的,而且機械組的人員,還必須掃盲,學習基本的機械知識,讓文盲來造車床?這是天方夜譚,白痴想法。
有了思路,機械組的人員,開始一邊學習,一邊學做各種機械工具,好在早就把計量單位標準化了,這些工匠的手藝還不錯,做機械工具到不是太難,工匠們用手工,把鉗子、扳手、改刀、銼刀這些基本的鉗工工具,做了出來,再經過細細打磨,完全合符要求,跟後世的標準工具相比,jing度也差得不太多。
工具做好后,機械組攻關的第一個項目,就是做“標準件”。
標準件這個稱呼,在後世是一個廣義的稱呼,他包括螺桿、螺母、螺絲、彈簧、墊圈等等,各種標準化的零部件。李國強的要求很低,只要能做出螺桿、螺母、螺絲、彈簧、墊圈這些必要的零部件就可以了。
做螺桿、螺母這些零部件,就必然要用到板牙和絲攻,李國強現在手上,根本就沒有能達到硬度要求的特種鋼材,沒辦法,只好用銅來做螺桿、螺母這些標準件。
銅這這種金屬,在古代是貨幣,用銅做標準件,必然成本太高,好在只是做實驗用,不是大規模生產,李國強還能承受得起。
標準件的問題解決了,如台虎鉗、砂輪這些更高級的機械加工工具,也做了出來。
機械組的公關方向轉到了“絲杠”上面,有了做標準件的經驗,“絲杠嘛,就是一根大號的標準件螺絲”,這是方平等人對絲杠的理解。
李國強跟機械組的人一起,先用木頭做了一根“木絲杠”,方平等人再用手工把木絲杠打磨好,然後用木絲杠做模型,做出模具,用黃銅澆鑄,這樣就得到了一根黃銅絲杠。
黃銅絲杠做出來后,先用手工打磨,然後用大號的板牙攻絲,最後用小號板牙過絲修補、拋光,這樣就做成了第一根絲杠。
李國強估計,這第一根絲杠,按後世標準,大概有10級jing度。雖然這種jing度的絲杠,在二十一世紀,基本上已經無人使用,但是在這個時代,絕對是代表本時空最高jing度的機械加工水平。
為了保險起見,李國強一共做了5根這種黃銅絲杠。
後世的車床,普遍裝備的是7級jing度絲杠。李國強沒想過,能在短時間內造出7級jing度絲杠,他又不是要做後世的數控車床,只要能基本滿足火槍火炮的加工就行了,更高jing度的絲杠製作,那是方平以後該做的事。
時間到了崇禎9年的5月,絲杠製作成功,車刀與刀架攻關也有了眉目,車刀就不說了,冶金組只要能煉出鋼來,車刀的問題就有可能解決,車床刀架的製作,經過3個來月的攻關,取得了突破,刀架小組,從台虎鉗原理中,找到了靈感,做出了一個簡易版的圓孔型三爪卡盤刀架。
車床的刀架攻關成功!下一個攻關方向是軸承。
而軸承的攻關,則毫無進展,李國強並沒有幻想,能做出後世的滑動軸承,他想做滾珠軸承,技術難點卻卡在了滾珠和軸承的凹凸槽上面,凹凸根本就做不出來,李國強只好採用鑄造的方法,鑄造出軸承的凹凸槽,然後讓工匠用手工慢慢打磨,這樣的生產效率,低的讓人髮指,李國強也沒其他辦法來解決,就讓工匠們去慢慢打磨吧。
滾珠的製作,情況也差不多,兩個工匠用手工做了上百個滾珠,而真正合用的,卻沒多少,不得已,李國強停止了軸承研究,讓劉克明帶人改進滾珠軸承的jing度,希望這滾珠軸承可以用在車床上,並把自己那有限的一點,後世機械化做滾珠的方法告訴了劉克明,讓劉克明自己去摸索吧。
車床的動力解決方案就簡單了,李國強現在沒辦法解決水力動力,決定先用人力來試驗。
截止到崇禎9年6月,車床攻關就只剩下了齒輪這最後一個難關。
齒輪在機械上的應用,並不是歐洲人最先使用,其實我們的祖先,早在漢朝就發明了齒輪,廣泛的用在龍骨水車、水排、水磨這些水力機械上面,只是這是木製的原始齒輪結合機構,硬度不足,常常容易破裂。
木製的齒輪,肯定不能用在車床上面,要想硬度和傳輸動力達到要求,鋼製齒輪才是最好的解決辦法,憑現在的機械加工水平,短時間內做不出鋼製齒輪。
有了做軸承凹凸槽的經驗,李國強採用了鑄鐵齒輪,跟做絲杠一樣,先做出木製齒輪,然後用木製齒輪做出模具,澆鑄成功后,經過手工打磨修正,鑄鐵齒輪就成功了。
這種鑄鐵齒輪xing能,自然無法跟後世鋼製同類產品相比,但已經比木製的齒輪,耐用了許多,用在變速箱和齒輪箱上,應該可以基本滿足車床要求了。
崇禎9年8月,長溝堡第一台原始車床製造成功,開始試車,地點就在機械組的工坊。當最後一個零件安裝完畢,所以人都看着李國強,等待試車的命令。
李國強深吸了一口氣,緩緩說道:“開始試車。”
站在李國強旁邊的劉克明,早就等得不耐煩了,聽見李國強的命令,對身後的八個匠人說道:“開始試車。”
八名匠人便開始搖動絞盤,絞盤帶動傳送皮帶轉了起來,這個動作,八人已經練了很多次,慢慢的,絞盤的轉速,穩定在一個比較固定的轉速上。
李國強走上車床,將車刀緩緩的旋進,對準已經固定好了的一根銅棒,車刀慢慢的靠近了銅棒,“嗤”的一聲輕響,銅棒的表面,被車刀削了薄薄的一層下來,露出了黃橙橙的顏sè。
李國強心頭狂喜,慢慢的推着車刀前進,如此反覆幾次,已經氧化得有點發黑的銅棒,被車刀車了幾次后,顏sè已經黃得發亮,甚至把李國強的面目都照得清晰可辨。
圍觀的人群都鴉雀無聲,眼睛全盯着銅棒,李國強停了車床,用手套小心翼翼的取下已經發熱的銅棒,仔細觀察了一下,沙啞着聲音說道:“我宣佈,長溝堡第一台車床試車成功!”
“嘩!”周圍的歡呼聲像打雷一樣響起,接連不斷,經久不息!。
車床一次就試車成功,對李國強來說,意義重大,影響深遠!
但從嚴格意義上來講,這還不算是車床,李國強把這第一台車床定義為“工業母機”,雖然這工業母機,依然無法加工火槍槍管,但有了工業母機,第一代車床就再不遙遠了!
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