2.28 第一台车床 (第1/3页)

    （注：从这章开始，9章之内有6章是讲述技术发展，对于不喜阅读技术发展的读者说声对不起。）

    大宋朝皇家实验室的第一期工程已经交工，皇庄外也已有了十多间房子，每间房子都是按着李不伟的要求所建造，而且预留了各种管线包括上下水管道、蒸汽管道、电线管道等等，更有些大型机械研究室还专门设计了进入房间的铁轨线路，只是目前铁轨尚且无法制造，而铁轨的轮距也没有确定下来，因此所谓的准备工作也不过是将地基夯实而已，尽管如此，现在的设计显然已考虑到了五年内的发展计划。

    李不伟此时正在机械实验室内，这个实验室是李不伟专门为机械加工所设计的，不仅承担各种机械零件的设计，而且初期的机械加工也将在这里进行。机械实验室占地约两千平方米，能容纳近二百人在此工作，其中又详细划分为轴承、齿轮、润滑、工艺、公差等多个研究方向，而制造车间则分为车、铣、钻、刨、磨等各类工种，当然还有钳工这一最重要的工种了。话虽如此，可眼下实验室空荡荡的没有一台设备，只有十几张桌子摆在墙角，另外又有几件简单的木制品加工工具。

    李不伟此时已在机械实验内，众学者也站在一边三三两两地说着话，神色间均颇为激动，这倒不是因为实验室刚刚建成，而是因为今天有一批机械零件将要运到实验室中，这批零件的到来，将是大宋发展机械工业的第一次尝试，李不伟自然明白此次尝试的意义，甚至可以说，以后制造出的每一台机床，都将是直接或间接地被今天将要安装的这台车床所制造。

    众人正在焦急等待间，忽然听得门外传来车马之声，李不伟心头一喜，也顾不得许多，当下带头冲了出去，只见实验室门外已停了四辆马车，其中三辆车显然是装有车床的零件了，只不过眼下这些零件被稻草包裹得严严实实，一时也看不清到底是些什么。杨万景与铁厂的胡永谦相继跳下车来，李不伟看这胡永谦四十多岁年纪，身材甚是高大威猛。见到李不伟，这胡永谦倒也不含糊，大大方方地与杨万景一起行了官礼之后，便开始汇报起这些天的成果来。此时球墨铸铁的产量又有所提升，更为重要的是那批刀具的刚度已达到了李不伟的要求，已能够切削铜锌合金与灰铸铁了。李不伟听得大喜，又有些等不及，便命众人将马车直接驶入了实验室内，由于实验室预留了铁轨车道，因此马车要进入也不困难，杨万景带来的十多人七手八脚地将这批零件搬了下来，又将马车驶出了实验室。

    此时，所有零件的包装都已被拆去，李不伟忙上前查看了一番，不由得连声称赞。其实李不伟在设计这台车床的时候，曾与范东来等人研究过多种方案，后来考虑到目前的加工工艺尚无法制造出高精度的零件，所以第一台车床不应太过复杂，正因为如此，这台车床的主变速箱看起来极为简单，驱动轴经由一级减速齿轮传动到主轴，而主轴上又固定有五个大小不一的齿轮，用于控制自动走刀丝杠，通常情况下这五个齿轮都处于空转状态，如果想要实现自动走刀的话，再将另一个传动齿轮压下与主轴的某个齿轮啮合，同时又与走刀控制齿轮相互啮合，就可以控制五级不同的导程，而回转体工件经由前顶尖与后顶尖固定，便可实现螺纹的车制。其实整个车床由两种主要的运动组成，主运动是利用卡盘或前后顶尖与拨盘及鸡心夹将工件固定，并作旋转运动，另一种是进给运动，也就是李不伟所说的自动走刀运动，这种自动走刀也是由主轴传经过挂轮机构、进给机构以及光杆传到溜板箱及溜板，使其上面刀架与车刀作进给运动，如此一来，通过主运动和进给运动的合成，就可以加工出相应的工件表面，而螺纹加工也是利用这个原理，当工件每转一转时，车刀沿着形成螺纹的方向移动一个导程，从而车刀切削出相应的螺纹。

    眼前的这些车床零件虽然数量不多，但杨万景等人显然费了一番功夫。主轴的轴承是用铜合金铸造而成的，里层表面已打磨得光滑铮亮，而且专门设计了润滑油的加油孔，主轴看起来也是有模有样，与轴承配合的地方铸造了一个小凸台，凸台处也被磨得极为光滑，看样子表面还专门涂了一层油保护起来，如果轴与轴承的圆度能够保证的话，这种轴承转动起来估计还算顺畅，但能否形成环型油膜就不得而知了，而至于运转公差的问题，李不伟已没有时间做太多考虑，更何况以铸造的方法也不可能获得高精度的轴承。

    车床运转起来还有一个问题需要注意，就是润滑系统了。李不伟这次有两种方法备选，一是采用植物油经过硫化处理，这在当时的技术条件下是能制造出来的，况且车床转速并不是很高，因此这种豆油制造的润滑油是可以胜任的，而另一种就是用石油了，但此时所说的都是原油，当原油没有经过炼制时，如果温度过高就会造成燃烧现象，但李不伟还是让杨万景想办法弄来了一些原油进行试验。其实，据历史记载，唐朝以前有人采用石油进行车轴或水车的润滑，但这种润滑油容易燃烧，因此李不伟只是简单看了一下，便确定原油不可以直接当作润滑油。至于切削所用的润滑液，也是使用普通的植物油，因为这种油完全可以满足润滑与散热的功能，而且可以反复使用。

    另外，车床还有许多小配件如锣栓、定位销、传动键，以及几把简易的扳手与锣丝刀。由于目前尚无扳牙以制作锣栓，因此这些锣栓与锣母都是采用浇铸而成，但因为车床所需的锣栓尺寸较大，因此铸造起来也不费事，只是为了保证其强度，所有锣栓都采用铜合金铸造，而没有采用硬度更大的铸铁。

    这台车床还专门设计了丝杠，本来李不伟没想着在第一台车床中使用丝杠，因为丝杠的加工并非易事，但后来一想，丝杠的加工离不开车床，而现在这台车床如果没有丝杠的话又无法加工另一根丝杠，因此李不伟终于想了个办法，他决定先做一个木质的丝杠，由于木质容易加工，因此采用手工的方法也可以完成。具体的做法是先做一段约十厘米的木质锣杆，然后以此锣杆为模具，做了一个套模，这个套模有五个螺距长度，然后以此套模具再加工出一定长度的木制丝杠，再以此木质丝杠作为模具做出一些蜡质模具，并采用失蜡法铸造出铜质丝杠。另外，当初用于制造木质丝杠的那个套模，又可以用于修正铜质丝杠，至于最终的验收标准，就是套模能够在整个丝杠上平顺运转，并且不存在间隙。至于丝杠的精度，李不伟也