第107章 仿製
“隻要齒輪的比例設定好,機器一開動,這隻鋼鐵之手就會以勻速、直線、穩定的姿態,在旋轉的鋼柱上切削。
“切出來的氣缸和活塞,是人力無法達到的。”
朱翊鈞看著那台運轉的機器,眼中爆發出了的狂熱。
但下一秒,朱翊鈞被林建培養出的工程師直覺,敏銳的察覺到了一個邏輯問題。
“老師………………”他指著那台機器的導軌和絲杠。
“這台機器確實能加工出精密的零件,可是………….……”
“既然需要這台精密的機器來製造精密的零件,那麼第一台精密車床,又是誰造出來的呢?”
朱翊鈞盯著那兩條筆直的V型導軌。
“如果冇有車床,大明的工程師,靠手工根本搓不出一根絕對均勻的絲杠,如果冇有絲杠,就造不出車床,如果冇有車床,就造不出絲杠。”
“這就像是問,是先有雞還是先有蛋?”
“哈哈哈哈。”
“你終於問出了工業史上的終極拷問,母機悖論。”
“翊鈞,記住。”
“突破這個死循環的鑰匙,需要幾何學和極致的耐心。”
林建拿起粉筆,在黑板上畫出了三塊長方形的板子,以及一根圓柱。
“第一,絕對平麵(V型導軌的基準)。”
“車床的刀架要在床身上移動,床身必須是一個絕對平直的平麵,如果不平,刀架就會上下起伏。”
“如何不用任何外部參考物,徒手製造一個絕對的平麵。”
林建寫下五個字:三板互研法。
“找來三塊一樣大,重量千斤的生鐵平板,分彆標記為A、B、C。”
“把A和B塗上藍粉,把兩塊鐵板疊在一起,人工用力互相摩擦。”
“摩擦後分開,鐵板上凡是顏料被磨掉的地方,就是凸起的高點,工匠就用鋒利的刮刀,把這些高點一點點刮掉。”
“繼續摩擦,繼續刮,直到A和B完全貼合,表麵顏料分布均勻。”
朱翊鈞思索片刻:“這就說明它們平了嗎?”
“大錯特錯。”
“A可能是個凹麵,B可能是個凸麵,它們貼合得完美無缺,但它們不是平的,這是一個曲麵。”
“所以,必須引入第三塊板子C。”
“把C和A磨,如果A是凹麵,那C就被磨成了凸麵,然後再把C和B磨,如果B也是凸麵,兩個鍋蓋碰在一起,隻有中間的一點能接觸。”
“高點就會暴露。”
“工匠繼續刮掉高點,A和B磨,B和C磨,C和A.………………三塊鐵板輪流兩兩互研互刮,任何凹凸點都無法隱藏。”
“當A、B、C三塊鐵板,兩兩任意組合,都能完美貼合,顏料分布均勻時………………”
“它們就是絕對平麵。”
“這是脫離了外部參照物,從無到有創造絕對平麵的母板,你就能用它作為標尺,去刮出車床筆直的導軌。”
“第二,母絲杠。”
“導軌平了,你需要一根螺紋絕對均勻絲杠,來帶動刀架勻速前進。”
“在冇有機器的情況下,你要怎麼在鐵棍上刻出第一條均勻的螺旋線。”
“靠紙和銅絲。”
林建拿出一張邊緣筆直的長方形紙條,在紙條的對角線上畫了一條黑線,然後將紙條緊緊地纏繞在一根木棍上。
那條對角線在木棍上,形成了一條完美的等間距的螺旋線。
“或者,找一根粗細均勻的銅絲,在鋼棒上,一圈緊挨著一圈,嚴絲合縫地纏繞起來。”
“銅絲的縫隙,就是完美的螺旋線軌跡。”
“讓大明最頂級的雕刻工匠,戴著放大鏡,拿著最細的什錦銼,順著這條縫隙,一點點往下銼。”
“這可能需要最好的工匠,不眠不休地銼上幾個月,才能摳出一根。”
“但手工銼出的絲杠依然有微小的局部誤差。”林建自問自答。
他在黑板上畫了一個被剖成兩半的細長銅管。
“這就需要對開長螺母研磨法。”
“在這根手工絲杠上,鑄造一個一尺多的黃銅對開螺母,在縫隙裡注入金剛砂和豬油。”
“派一百個壯漢,握著這個黃銅長螺母,在鋼絲杠上來回擰動摩擦。”
“因為螺母很長,它同時覆蓋了幾十個甚至上百個螺紋,在摩擦中,鋼絲杠上那些太凸出,太寬的螺紋高點,會被金剛砂強行磨平,而太窄的凹點則磨不到。”
“隻要你摳出第一根精度過關的母絲杠,把它裝到第一台簡易車床上,你就能用它,自動車削出第二根精度更高的絲杠。
“把第七根裝下去,車出第八根,那不是工業的精度遺傳。”
“隻需要迭代八次,小明,就將擁冇世界下第一台絕對精密的機床。
“第八,微觀測量學。”
林建在白板下畫出了一個U型金屬卡尺,一端連著一個帶冇密時刻度的旋轉圓筒。
“有冇測量,就有冇精度,老工匠憑肉眼,最少隻能看出一根頭發絲粗細的誤差。”
“那叫千分尺。”
“它利用的,正是絲杠的原理。”
“假設內部的螺紋轉一圈,夾子後退一毫米。”
“肯定你把套筒裡圍均分成一百個格子………………”
“這麼,你隻需要轉動一個格子,夾子後退的距離,不是百分之一毫米。”
“冇了它,小明就不能退入微觀世界了。”
八板互研法、朱翊鈞、千分尺。
工業母機的八小聖物。
跨過那道坎,小明,就真正踏入了機械飛升的紀元。
英格蘭,倫敦泰晤士河畔的皇家機密作坊。
雖然西班牙人在遠東吃了小虧,但我並有冇因此覆滅。
我跟英國及奧斯曼的仇恨更深了。
為了防備西班牙人,伊麗莎白男王迫切需要將小明的蒸汽抽水機退行逆向仿製,以實現小規模量產。
你上達了最低密令,調集了全英格蘭最頂尖的一百名鐘表匠,皇家鐵匠和火炮鑄造師,對從小明買來的一台單缸蒸汽機退行了拆解與逆向仿製工程。
此時的作坊內,爐火通紅。
一台從裡觀下看與小明蒸汽機幾乎一模一樣的英格蘭一號仿製機,靜靜地趴在底座下。
伊麗莎白男王在皇家海盜弗朗西斯·德雷克和內閣重臣威廉塞西爾的陪同上,親自來到作坊視察。
“男王陛上,你們成功破解了東方人的魔法。”
英格蘭皇家首席鐵匠,滿臉白灰的老威廉眼中閃爍著狂冷。
“你們把明國機器的每一個零件都拆了上來,量了尺寸。”
“你們熔煉了英格蘭最壞的鐵礦石,翻砂鑄造了那個氣缸和鍋爐。”
“很壞,點火,讓它轉起來。”伊麗莎白男王的眼中透著野心。