第33章 车床！精密之母的萌芽
宋应星觉得自己像一头扎进了龙宫的宝库，又像误入了神匠的梦境。西山工坊里的一切都在猛烈冲刷着他过往的认知。那焦炭燃烧时特有的、带着点硫磺味的青白色火焰；那熔炉里汩汩流淌、闪烁着诱人暗青光泽的铁水；那被反复提纯、结晶如雪的硝石与硫磺；还有角落里，几个沉默寡言却技艺精湛的老匠人，正对着几块透明得不可思议的玻璃，小心翼翼地用金刚钻头切割、打磨，发出细碎而悦耳的声响。
但最让他心神摇曳的，还是王爷（在彻底归心后，宋应星内心早已将“朱公子”替换成了更符合其身份的尊称）桌上那几张看似潦草、实则蕴含无穷奥妙的图纸。
“宋先生，请看这个。”朱由检将一张画着复杂线条和符号的图纸推到宋应星面前。图纸中央，是一个由粗壮木架支撑的装置核心部分。一个水平的、看起来异常坚固的金属长轴（标着“主轴”），两端似乎有精密的轴承结构（宋应星认得，那是王爷提过的“滚珠轴承”雏形，工坊里正在艰难地用手工磨制小钢珠）。主轴一端连着一个巨大的木轮（“飞轮”），旁边画着一个踩踏的装置（“脚踏板”），用皮带连接到飞轮上。最关键的，是主轴中部，固定着一个可以夹持工件的装置（“卡盘”）。
而在主轴正前方，是一个可以沿着两条平行金属轨道（“导轨”）前后移动的平台（“刀架”）。刀架上固定着一柄形状奇特、寒光闪闪的刀具（“车刀”），其刀尖正对着被卡盘夹持的工件中心线。
“此物，晚生称之为‘车床’。”朱由检的声音带着一种不容置疑的笃定，“其要义，在于‘旋转’与‘切削’。”
他拿起桌上一根略显弯曲、表面粗糙的铁棒：“先生请看，若欲将此铁棒修直、磨圆、车削成一根精确的圆柱，如铳管或转轴，靠手工锉磨，耗时费力，且难以保证各处均匀，更遑论尺寸精准如一。”
他又指向图纸上的车床：“但以此物。脚踏驱动飞轮，带动主轴高速旋转，工件随之转动。匠人只需调整这刀架平台，沿着这平行轨道平稳推进，锋利的车刀便能如同削泥一般，从旋转的工件上切削下多余的部分。只要轨道够直，刀架移动够稳，刀具够硬利，转速够快…理论上，我们可以车削出任意长度、直径分毫不差的圆柱体！甚至，在工件表面车出精确的螺纹！”
“削铁如泥？任意尺寸？精确螺纹？”宋应星的眼睛瞪得溜圆，呼吸都急促起来。他编纂《天工开物》，深知精密加工之难。打造一把精良的鸟铳，铳管是否笔直、内壁是否光滑均匀，往往决定了其射程、精度乃至是否会炸膛！靠铁匠一锤一锤敲打、锉刀一下一下打磨，耗时数月也未必能成一根良品。若此“车床”真能如王爷所言…
“王爷！此乃…此乃化腐朽为神奇之器啊！”宋应星激动得胡子都在抖，“若能成，百工之基，皆系于此！铳管、炮膛、齿轮、轴承、螺杆…凡需圆、需直、需精密配合之物，皆可由此而出！事半功倍，精准如一！”
“先生高见！”朱由检赞许地点点头，“然，此物成败，关键有三。”他伸出三根手指。
“其一，这主轴与轴承。轴要直，要刚硬，转动时不可有丝毫晃动。轴承要顺滑，承重耐磨，减少摩擦损耗。我们现有的生铁虽好，但用作高速旋转的主轴和精密轴承，恐怕还不够。需尝试渗碳淬火之法，增加其表面硬度。”
“渗碳？淬火？”宋应星立刻抓住关键，“以富含碳之物包裹铁件加热，使碳渗入铁中，再骤冷使其硬化？此法古已有之，然控制火候、渗碳均匀极难，且易使铁件变形开裂。”
“正是难点所在。”朱由检点头，“需反复试验炉温、渗碳材料（如木炭粉混合骨粉或碳酸盐）、加热时间以及淬火介质（油或水）的温度和冷却速度。此乃格物院首要攻坚之项！先生可召集精通锻铁的匠人，专设一炉，详细记录每次试验参数与结果。”
“宋某责无旁贷！”宋应星立刻应下，眼中闪烁着研究新课题的兴奋光芒。渗碳淬火，这可是提升钢铁性能的关键法门！
“其二，这导轨与刀架。”朱由检指向图纸上那两条平行的轨道和上面的移动平台，“此乃精度之核心！两条导轨必须绝对平行，且表面光滑如镜，不能有丝毫起伏。刀架平台在导轨上移动，必须平稳顺滑，不能有丝毫晃动或偏移。否则，车出的工件便是弯的、椭的、带波浪纹的。”
他拿起一根短铁尺，在桌面上比划：“想象一下，若这尺子是弯的，或者移动时左右摇摆，如何能划出笔直的线？同理于此。我们需找到最硬最耐磨的材料做导轨（优先考虑淬火后的高碳钢），并设计一套精密的调节装置，确保两条导轨安装时完全平行。刀架平台与导轨的接触面，也需极度光滑，并考虑加入润滑装置。”
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