工匠们想尽了办法。用墨斗弹线,用水平尺(简陋的灌水木槽)找平,用最长的直尺反复校验。但木头会变形,工具精度有限,忙活了几天,两根导轨肉眼看去是直了,但用细线一拉,细微的起伏和不平行依然存在。
负责刀架移动的工匠更是愁眉苦脸。刀架平台底部开槽,卡在导轨上。为了能移动,缝隙不能太小,否则卡死;但缝隙稍大,平台就会晃动。他们尝试在接触面贴上打磨光滑的铜片,减少摩擦,但晃动问题依然没彻底解决。
“宋先生,您看这…一动就晃,像喝醉了酒似的,咋整?”工匠头儿一脸苦相。
宋应星蹲下身,用手指仔细感受着刀架平台与导轨之间的间隙,又看看图纸上王爷画的、那种叫“燕尾槽”的精密结构示意图(现在根本做不出来),眉头紧锁。
“王爷说过,先解决有无。”他站起身,拍了拍手上的木屑,眼中闪过一丝决断,“晃动无法根除,就想办法控制它!在刀架平台两侧,加装可调节的顶紧螺丝!移动前松开,移动到大致位置后,用螺丝从两侧定死导轨,锁紧刀架!虽然麻烦,每次调整都要松紧螺丝,但至少切削时,刀架是稳固不动的!”
“妙啊!宋先生这法子好!”工匠们眼睛一亮。虽然笨重,但有效!立刻叮叮当当地开始改造。
朱由检偶尔会过来巡视,但他大多时候只是静静地看,很少直接干涉。他看到宋应星和工匠们为了校准导轨,用鱼鳔胶混合细石英砂做成研磨膏,一遍遍手工对磨导轨表面,直到手臂酸麻。他看到为了试验刀具,不断尝试不同的钢料、不同的淬火方式,废掉的刀头堆了一小筐。他看到宋应星熬得双眼通红,却依然精神亢奋地记录着每一次试验的参数:炉温、渗碳剂配方、淬火油温、切削速度、持刀深度…
失败是家常便饭。主轴卡死、皮带断裂、刀架锁紧螺丝滑丝、车刀崩裂、切削时工件抖动导致尺寸超差…每一次失败都伴随着沮丧的叹息和飞溅的木屑铁渣。但宋应星身上那股近乎偏执的钻研劲头感染了所有人。王爷提供的思路如同灯塔,而他们则是驾着小船,在惊涛骇浪中一次次调整方向,向着灯塔艰难靠近。
这一天,天气晴好。经过无数次改进的“木铁一代”车床,再次被推到了院子中央。主轴换上了第三根经过“王爷牌”矫直和初步打磨的铁棒,轴承换成了手工磨制、涂满厚厚润滑脂的青铜套,晃动明显小了很多。导轨是手工刮研了无数遍的硬木,虽然离绝对平行还很远,但在锁紧螺丝的帮助下,刀架移动的平稳度勉强达标。刀架上,夹持着一柄新淬火出来、闪着蓝汪汪光泽的高碳钢车刀,角度按照王爷的建议进行了优化。
卡盘上(一个临时用硬木和铁箍制作的简易装置),紧紧夹着一根手腕粗、表面坑洼的熟铁棒。所有人都屏住了呼吸,目光聚焦在负责操作的工匠身上。
宋应星亲自检查了各处连接和锁紧装置,深吸一口气,对着操作工匠点了点头。
工匠用力踩下踏板,飞轮由慢到快转动起来,带动主轴发出低沉而稳定的“嗡嗡”声,比之前顺畅了许多。熟铁棒在卡盘夹持下高速旋转,带着呼呼的风声。
负责刀架的工匠神情无比专注,他小心翼翼地摇动连接刀架的简易丝杠手轮(用硬木车削的螺纹,精度感人)。刀架平台在导轨上缓慢而稳定地向前移动。闪着寒光的车刀刀尖,一点点靠近了那旋转的熟铁棒。
“滋——!”
尖锐刺耳、令人头皮发麻的金属摩擦声骤然响起!一蓬细密的、闪烁着红光的铁屑,如同被激怒的马蜂群,猛地从切削点喷射出来!
“啊!”旁边一个年轻工匠下意识地后退一步,差点被滚烫的铁屑烫到。
但操作刀架的工匠咬着牙,顶着那刺耳的噪音和飞溅的火星,继续稳稳地摇动手轮。车刀坚定地“啃”进了旋转的铁棒。
奇迹发生了!
伴随着持续的“滋啦”声和喷涌的铁屑,那原本粗糙不平的铁棒表面,以肉眼可见的速度,被切削出一条笔直、光滑、闪烁着金属光泽的带状平面!虽然宽度只有一指,虽然随着车刀移动,能看出那新切削出的表面有极其细微的波浪纹(导轨不平行的结果),但那是一种前所未有的、属于机械力量的平整与规则!
“成了!削…削进去了!真的削铁了!”一个老铁匠声音嘶哑地喊道,激动得老泪纵横。他打了一辈子铁,深知要磨平这样一块铁面需要多少汗水和时间。而眼前,这神奇的机器,竟然在呼吸之间就做到了!
宋应星冲到近前,不顾飞溅的铁屑烫手,急切地用手去触摸那刚刚车削出来的光滑表面。指尖传来微热的触感和那属于金属的、前所未有的顺滑感。他的手指在颤抖,心也在狂跳。
虽然还很粗糙,虽然问题一大堆,虽然离王爷描述的“削铁如泥”、“尺寸精确”还差着十万八千里…但这条在旋转中诞生的、笔直的光带,如同撕裂黑暗的第一道曙光,照亮了通往精密制造的大门!
他猛地抬起头,望向不远处静静站立、嘴角含笑的朱由检,眼神炽热如火。
“王爷!成了!虽然还很简陋,但…这车床,活了!”宋应星的声音因为激动而嘶哑,“有此母机,假以时日,不断改进材料、优化结构、提升精度…天下百工之精密,皆由此始!格物院…有了真正的根基!”
朱由检看着那条在阳光下闪烁着金属光泽的切削面,看着宋应星和工匠们脸上混合着汗水、油污与狂喜的神情,心中也涌起一股澎湃的激流。
精密之母,终于在这明末的时空,发出了第一声虽然稚嫩却无比坚定的啼鸣。
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