登萊軍工坊的鑄鐵作坊內,爐火晝夜不熄,通紅的火光映照著工匠們滿是汗水的臉龐。老劉蹲在熔爐旁,手裡攥著一張泛黃的圖紙,圖紙上密密麻麻標注著複雜的線條與尺寸,最上方寫著“蒸汽機床核心配件——氣缸圖紙”幾個字。他時不時抬頭看向熔爐中翻滾的鐵水,眉頭緊鎖,嘴裡還念叨著:“溫度再高些,再高些……這鑄鐵的純度要是不夠,氣缸根本承受不住壓力。”
就在三日前,王巢將老劉與軍工坊的十餘名核心工匠召集到議事廳,從懷中取出一疊圖紙,鄭重地說:“這是‘蒸汽機床’的核心配件圖紙,有了它,我們就能造出比人力機床更快、更精準的器械,以後鑄造火炮炮管、加工槍械零件,效率能提升十倍不止。”
工匠們圍過來看圖紙,卻大多麵露難色。圖紙上的“氣缸”“傳動齒輪”與他們以往接觸的鐵器截然不同——氣缸要求內壁光滑如鏡,誤差不能超過半分;傳動齒輪的齒牙形狀複雜,每一個齒的傾斜角度都要精確一致,以他們現有的工具,幾乎無法完成。
“將軍,這圖紙上的東西也太精巧了。”老劉摩挲著圖紙上的氣缸剖麵,語氣中帶著擔憂,“我們現在用的手工車床,加工出來的鐵器誤差至少有三分,要做到半分誤差,怕是難啊。”
王巢早料到會有這樣的顧慮,他從案下取出一個巴掌大的銅製零件,零件表麵光滑,中間有一個圓孔,邊緣刻著細密的紋路。“這是我之前讓人按圖紙打造的‘定位銷’,你們看,隻要用對方法,精準度是能達到的。”他將零件遞給老劉,“關鍵在於兩點:一是提高鑄鐵的純度,減少雜質,這樣鑄件才不容易變形;二是製作專用的打磨工具,用細砂與油脂混合,反複打磨零件表麵,直到達到圖紙要求。”
其實,這疊蒸汽機床圖紙是王巢從係統中兌換的。此前與荷蘭人博弈、升級情報局、修複道路,係統已累計發放了不少積分,他特意留著積分,就為了兌換能推動軍工發展的核心技術。係統提示中明確提到,“蒸汽機床是工業製造的基礎設備,解鎖核心配件圖紙後,需完成試產並達到技術標準,方可觸發後續量產獎勵”,這也是王巢急於推動試產的原因。
為了確保試產成功,王巢將軍工坊的資源向鑄鐵作坊傾斜:從荷蘭進口的高純度鐵礦優先供應,專門抽調五名經驗最豐富的鐵匠負責熔煉;同時,讓木工坊打造專用的打磨支架,讓銅匠製作測量精度的“卡尺”——這種卡尺以黃銅為原料,一端固定,一端可滑動,上麵刻著精確到分毫的刻度,能實時測量零件尺寸,避免手工測量的誤差。
試產的第一個目標是“氣缸”。氣缸是蒸汽機床的核心部件,需要承受蒸汽的高壓,一旦出現沙眼或壁厚不均,使用時很可能發生爆炸。老劉帶領工匠們先從熔煉鐵礦開始,他們將鐵礦與焦炭按比例混合,投入改良後的高爐中——這高爐是之前仿製克虜伯火炮時改造的,增加了鼓風裝置,能將爐溫提升到一千三百度,遠超傳統熔爐的溫度。
“風箱再拉快點!”老劉站在高爐旁,盯著爐口的火焰,“鐵水要煉到發白,才能把雜質都燒出去!”兩名工匠赤著上身,奮力拉動巨大的木質風箱,鼓風裝置將空氣源源不斷送入高爐,爐內的火焰從赤紅漸漸轉為耀眼的白色,鐵水在爐底翻滾,泛著細密的氣泡——那是雜質被高溫燒儘的跡象。
經過兩個時辰的熔煉,老劉下令打開高爐底部的出鐵口,耀眼的鐵水順著凹槽流入預先做好的砂型中。這砂型是按氣缸圖紙製作的,內部塗了一層細滑石粉,能讓鑄件表麵更光滑。鐵水注入砂型時,發出“滋滋”的聲響,工匠們屏息凝神,生怕出現任何差錯——一旦鐵水冷卻後發現砂型開裂或鑄件變形,之前的努力就全白費了。
等待鐵水冷卻的過程格外漫長。次日清晨,老劉帶著工匠們小心翼翼地敲碎砂型,一個黑黝黝的氣缸鑄件出現在眾人麵前。工匠們立刻用卡尺測量,結果卻不儘如人意:氣缸的壁厚誤差有一分,內壁還有幾處細小的沙眼,遠未達到圖紙要求。
“彆急,第一次試產,能鑄成形狀就不錯了。”王巢得知結果後,並沒有責備工匠們,反而安慰道,“沙眼是因為砂型的透氣性不好,下次在砂型上多紮幾個細孔;壁厚不均是因為鐵水注入時流速太快,下次控製好出鐵口的開關,慢慢注入。”
在王巢的鼓勵下,工匠們調整方案,開始第二次試產。這次,他們在砂型上均勻紮了數十個細孔,注入鐵水時放慢了流速,同時安排專人用木棍輕輕敲擊砂型外壁,讓鐵水更均勻地填充砂型。冷卻後打開砂型,新的氣缸鑄件不僅壁厚誤差縮小到半分,內壁的沙眼也消失了,隻剩下幾處細微的凸起。
接下來是打磨環節。工匠們將氣缸固定在打磨支架上,用裹著細砂與油脂的麻布,繞著氣缸內壁反複打磨。打磨過程需要極大的耐心,每打磨半個時辰,就用卡尺測量一次尺寸,確保內壁光滑度達標。一名老工匠磨得手上起了水泡,卻笑著說:“這輩子都沒打磨過這麼精細的東西,要是成了,以後造火炮就省事多了!”
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經過三天三夜的連續打磨,第一個合格的氣缸終於完成。當老劉將氣缸送到王巢麵前時,王巢用卡尺反複測量,確認所有尺寸都符合圖紙要求,不禁拍手叫好:“好!太好了!有了氣缸,蒸汽機床就有了基礎!”
解決了氣缸,下一個難題是“傳動齒輪”。傳動齒輪需要將蒸汽的動力傳遞給機床主軸,齒牙的精度直接影響傳動效率。圖紙上的齒輪有三十六個齒,每個齒的傾斜角度為十五度,齒頂與齒根的距離誤差不能超過三毫。
打造傳動齒輪的難度比氣缸更大。工匠們先是用鑄鐵鑄造出齒輪的雛形,然後用手工車床慢慢切削齒牙。為了保證齒牙角度一致,老劉讓人按圖紙製作了一個“角度模板”,每次切削前,都用模板比對,確保角度不偏差。
但手工車床的轉速太慢,切削一個齒牙需要半個時辰,而且切削過程中容易出現崩口。王巢看到後,靈機一動,讓人在車床的搖柄上加裝了一個“飛輪”——飛輪由厚重的鑄鐵製成,轉動時能儲存動能,讓車床轉速更穩定,切削速度也提升了一倍。
即便如此,打造一個合格的傳動齒輪仍花了五天時間。當第一個齒輪完成時,工匠們將它與一個臨時製作的軸杆組裝在一起,轉動軸杆,齒輪帶動軸杆平穩轉動,沒有絲毫卡頓。老劉興奮地說:“將軍,您看!這齒輪轉起來比咱們之前做的水車齒輪順暢多了,以後傳遞動力肯定沒問題!”
就在工匠們慶祝齒輪試產成功時,王巢的腦海中突然響起係統提示音:“檢測到宿主已成功試產蒸汽機床核心配件氣缸、傳動齒輪),技術儲備達標,符合階段性任務要求,獎勵積分80萬,解鎖蒸汽機床完整組裝圖紙權限,後續可憑積分兌換。”
王巢心中一喜——80萬積分不僅能兌換完整的蒸汽機床圖紙,還能兌換其他工業技術,比如改良蒸汽機、製作高精度刀具等。但他沒有立刻表露出來,而是對工匠們說:“現在我們隻是造出了配件,還沒組裝出完整的蒸汽機床。接下來,我們要繼續試產其他配件,比如‘閥門’‘活塞’,等所有配件都合格了,我們就能造出真正的蒸汽機床!”
消息傳到都指揮使府,沈文與李虎都趕來軍工坊查看。當看到光滑的氣缸與精準的傳動齒輪時,李虎忍不住伸手摸了摸氣缸內壁,驚訝地說:“這內壁比我家的銅鏡還光滑,用這東西造出來的火炮,炮管肯定更圓,射程也更遠!”
沈文則更關注實際應用:“將軍,有了蒸汽機床,我們軍工坊的生產效率能提升多少?以後打造火炮、火槍,是不是能滿足全軍的需求了?”
王巢點頭道:“按圖紙上的參數,蒸汽機床加工炮管的速度是手工的十倍,而且誤差更小,火炮的精度會大幅提升。不過,現在還隻是試產階段,要實現量產,還需要解決兩個問題:一是批量生產配件的穩定性,確保每個配件都符合標準;二是培養足夠的工匠,現在能熟練製作配件的工匠隻有十餘人,遠不夠量產需求。”
為了解決這些問題,王巢製定了後續計劃:
1.建立配件標準庫:將合格的氣缸、傳動齒輪作為“標準件”,複製其尺寸與工藝,讓所有工匠按標準生產,避免出現規格不統一的情況;
2.開設工匠培訓班:讓老劉帶領核心工匠,向其他工匠傳授熔煉、鑄造、打磨的技術,每月考核一次,合格者納入核心生產隊伍;
3.改良生產工具:用積分從係統中兌換“水力打磨機”圖紙,利用登萊的河流動力驅動打磨機,替代手工打磨,提升效率;
4.儲備原材料:與荷蘭東印度公司協商,增加高純度鐵礦的進口量,同時在山東境內勘探鐵礦,尋找本地鐵礦資源,減少對進口的依賴。
接下來的一個月,軍工坊進入了緊張的配件量產準備階段。工匠培訓班第一批招收了五十名工匠,老劉每天親自授課,從鐵礦熔煉的比例到卡尺的使用方法,一一詳細講解。水力打磨機的建造也在同步進行,木工坊與鑄鐵作坊分工合作,木工打造支架與葉輪,鐵匠鑄造傳動部件,預計一個月後就能投入使用。
十一月中旬,登萊迎來了一場大雪,軍工坊的爐火卻比以往更旺。工匠們在溫暖的作坊內,有條不紊地生產著氣缸、齒輪、閥門等配件,每一個配件完成後,都會被送到專門的檢驗室,用卡尺與標準件比對,合格後才能入庫。檢驗室的牆上掛著一張“配件生產進度表”,上麵用紅筆標注著已完成的數量:氣缸30個,傳動齒輪50個,閥門25個,活塞18個。
王巢每周都會來軍工坊查看進度。當看到進度表上的數字不斷增加時,他對老劉說:“照這個速度,明年開春,我們就能集齊足夠的配件,組裝出第一台蒸汽機床。到時候,我們軍工坊的發展會邁入新階段,山東的軍事實力也會再上一個台階。”
老劉深有感觸地說:“以前咱們造火炮,全靠經驗,造十門可能隻有五門合格。現在有了這些新圖紙、新工具,以後造武器肯定又快又好,再也不用怕後金的騎兵了!”
此時,王巢的腦海中再次響起係統提示音:“宿主推動蒸汽機床技術落地,初步建立工業生產基礎,額外獎勵積分20萬,解鎖‘改良蒸汽機’技術預覽權限。”王巢心中暗忖——有了這些積分與技術,未來不僅能造出蒸汽機床,還能改良蒸汽機,應用到采礦、運輸等領域,山東的工業化之路,終於邁出了堅實的第一步。
大雪覆蓋了軍工坊的屋頂,卻擋不住作坊內的生機與活力。工匠們的haer聲、風箱的拉動聲、齒輪的轉動聲交織在一起,彙成一首充滿希望的樂章。王巢站在作坊門口,看著眼前的景象,心中充滿了期待——他知道,這些看似不起眼的鋼鐵配件,將是改變山東命運、推動大明複興的關鍵力量,而登萊軍工坊,也將成為大明第一個工業基地,在曆史的長河中留下濃墨重彩的一筆。
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