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水力车床的成功试运行带来了效率提升的希望,但也如同打开了一个潘多拉魔盒,将更深层次的问题暴露无遗——精度控制的瓶颈,从人手转移到了机器和更基础的测量工具上。
机巧坊内,气氛有些凝滞。几位老师傅围着一根刚刚由水力车床粗加工出来的转轴毛坯,以及另一根由顶尖老匠人手工精磨完成的同型号转轴,愁眉不展。
“大人,您看。”一位老师傅将两根轴分别卡入同一个弩机的轴承座。“手工的这根,严丝合缝,转动顺畅,几乎感觉不到间隙。可这水车加工出来的…”
他转动那根轴,能明显感到极其微小的晃动,虽然只有一丝,但在追求极致精密的惊雷弩上,这一点点间隙被齿轮组放大后,就可能带来额外的噪音和磨损,甚至影响击发的可靠性。
问题不在于水力车床本身的设计理念,而在于其加工精度受限于多个环节:水流的稳定性(导致转速微小的波动)、齿轮传动的微小背隙、以及最关键的——刀具的磨损和进给的控制完全依赖工匠的经验和手感,无法量化。
“我们的量具,不够用了。”赵德柱沉声道,他拿起那根水车加工的轴,用现有的游标卡尺测量不同位置的直径,读数几乎一致,但装上去就是有间隙。
“卡尺只能量大小,量不出真正的‘圆’度,也量不出那细微的‘锥’度!机器不是人手,它一旦有偏差,就会稳定地、重复地制造出带有同样偏差的零件!”
叶明默然。他深知问题所在。标准化生产需要的是几何公差的控制,而不仅仅是尺寸公差。
现有的测量工具无法有效检测圆度、圆柱度、同心度这些形位误差。
“格物组!”叶明再次将宋应文召来,摊开一张他熬夜画出的草图,“立刻着手研究这个——‘千分比较仪’。”
草图上是一个复杂的框架结构,核心是利用一根极其精密的螺杆(螺距要极小且均匀)来推动一个测量触头,通过读取螺杆旋转的圈数和角度,来精确测量微米级别的尺寸变化。
旁边还画着几种不同形状的测头,用于测量孔深、壁厚等。
“还有这个,‘V型块’和‘杠杆式百分表’。”他又画出另一个草图,“将零件放在V型块上旋转,用这个百分表抵住表面,表盘上的指针摆动幅度,就能直观反映出零件的圆度误差和跳动量。”
宋应文看着这些闻所未闻、却又巧妙无比的量具设计,眼睛瞪得溜圆,仿佛看到了新世界的大门。
“大人…这…这真是神乎其技!属下…属下恐怕难以…”
“我知道极难。”叶明打断他,“特别是那根核心的精密螺杆,其加工难度超乎想象。但这才是真正的工业之基!不要怕失败,先从放大版的模型做起,验证原理。材料、人手,要什么给什么。记住,谁能先造出稳定可靠的精密量具,谁才能真正掌控机械的精度!”
宋应文深吸一口气,感到了前所未有的挑战和使命,重重揖礼:“属下…必竭尽所能!”
就在兵械院为精度问题陷入新一轮攻坚战时,一匹快马带着满身风尘,冲入了兵部大院。
信使甚至来不及喝水,便将一份密封的军报和一个小而沉重的皮袋,直接呈送到了叶明公房。
“大人!滇南探矿队急报!”
叶明猛地起身,接过皮袋打开,里面是少许黑中带亮、沉甸甸的矿砂。他拿起一小撮,仔细观看,又取过案上的磁石靠近,矿砂微微被吸引。
“是铬铁矿!品位如何?储量如何?”他急声问道。
信使喘着粗气,脸上却带着兴奋:“回大人!找到了!就在滇南哀牢山深处,苗人称其为‘黑煞石’的溪流里!露头甚广,随溪水冲刷而下,极易采集!初步勘测,储量极大!当地土司已初步接洽,愿意以极低的价格让我们开采,只求换取盐铁布匹和…朝廷的认可!”
叶明一拳轻轻砸在掌心,眼中爆发出璀璨的光芒!
真是山重水复疑无路,柳暗花明又一村!世家能封锁主流渠道的矿石,却难以完全掌控这远在边陲、新发现的矿源!虽然运输成本会增加,但解决了有无的问题!
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