就在水坝合拢的前一天,无数次被魏小贤派人威胁“拆哪”的柳州府最好的木匠,终于赶着几大车乱七八糟的机床配件来到了古摩。通过几天的紧张安装调试,大明朝第一台真正意义上的木制车床诞生了。
为了降低制造难度,同时也考虑到这个时代的工艺能力,这台样板车床仅有四个档位,而且,四个档位全部都是低速档位。超过100转/分钟的档位一个都没有。
没办法,没有硬质合金刀具,高速档完全就是鸡肋,除了高速车木头,屁用没有。
在金属材料机加工当中,使用最广泛的是硬质合金,其次是高速钢,基本被淘汰的是碳素工具钢。
大明朝的科技造不出硬质合金和高速钢,连碳素工具钢都造不出来。陈刚唯一能做到的就是熔炼高碳钢,使用高碳钢来代替碳素工具钢作为加工刀具进行加工。
高碳钢的特点是含碳量高,一般这种钢材的碳含量在0.65%---0.8%之间,基本上,最适宜作为刀具使用的就是含碳量0.7%---0.75%这个区间的高碳钢。在这个区间的钢材,通过合理的淬火、回火处理后,可以得到相对居中的硬度和韧性,比较适合这个时代的低速金属切削加工的要求。
有了石英石坩埚,有了高温熔炼,有了更科学的熔炼工艺,造出了最接近后世中碳钢品质的钢材。那么,陈氏钢厂要熔炼出品质优良的高碳钢,实在是没有问题。只需要在最后的增碳工序中,计算好每一炉的增碳量,一切都简单得很。
安装调试好了木制车床,动力怎么来?
这个挺简单,既然是样品,单独配套一套齿轮变速机构,通过赶牛推磨的方式提供动力,问题一点都不大。无非就是占地面积大一点,反正只是进行试验和小批量试制,无所谓的事情。最多三个月,机加工厂房搞定后,通过水车提供巨大的动能来驱动,到时候,也就不再是一台两台设备了。
车床动力系统解决后,立刻就可以加工枪管了么?
哪儿那么简单。首先要利用车床加工镗孔的刀具,深孔镗有多困难,根本就不是不懂机械的小白们可以理解的。那些穿越大神们扯的什么用手工钻孔,一个月钻一根枪管的神迹,陈少爷没那本事。
枪管内径哪怕增加到20mm,长度1000mm,这个深孔的长径比都要达到1:50的比例,更不用说直径8mm,长度1000mm的枪管的长径比了。要加工这样的孔,刀杆的直径必须小于8mm,长度必须超过1000mm,这就无形中减弱了加工的刀具的强度。举个极端的例子:你拿一根不到8mm直径,长度超过一米的铁棒,放在脚下悬空,照着中间狠狠踹一脚,这棒子不弯了,陈少爷跟你姓。这样的刀杆,用手一掰,不弯才怪!
那么,刀具强度这么弱,加工时候产生的反作用力有多大?简单点计算吧:按照低碳钢的抗屈服强度,每立方毫米是42公斤。
这个够简单的计算了吧?不按20mm的直径计算了,就按照8mm计算,每平方毫米42公斤的抗力,那么8mm直径的截面积是多大?最少24个平方毫米吧?24*42=?
好吧,过于极端了。但是道理就是这么个道理。你指望人力去旋转刀具,然后钻穿枪管,还特么一个月钻穿?做梦!
正由于上述原因的考虑,陈刚在设计制作车床的时候,导轨是加长的。三米半长的导轨,把刀具用两头拉住的方式固定好。就好比一根8mm长的钢丝,两头拉紧后,强度才是最大的!通过拉紧的方式安装好刀杆以后,刀具的正中央是刀体,依靠这一组四个刃口均布的刀体不停的旋转,以大约每分钟20来转的转速,每旋转一圈,切进0.05mm的速度,一点一点的去“扣”出笔直的枪管内腔。
这么抠,还只是第一道的粗加工。光是这一道工序,理论上就需要连续不停的加工将近18个小时!但是,中途的退出刀具(越到里面,退出越频繁,平均每加工8-10mm就必须退出一次),清理堆积的铁屑,刀具按照这样的加工强度,最多7-8小时就要更换刀具……一连串的辅助用时下来。
两天!换人不换机,两天才能粗加工出一根枪管的粗坯出来。这是利用机械加工,如果是人力加工,去扣这么一根钢棒……陈刚没想过,他没发疯。
枪管内孔粗加工出来后,马上精加工么?不行的!
这个时候就需要更换夹具或者机床,以内孔定位,加工外圆。同样的走刀,同样的转速。这个加工的速度快一点,不用考虑退屑的问题。这里又是一天。粗加工完了外圆,接着就是精加工外圆,又是一天。
到了最后,开始精镗孔,两天。
铰孔,又是两天!
也就是说,哪怕采用流水线加工,也要五台设备同时开工,两天的时间才能出一根枪管。而且,这还是批量生产的速度。首件生产就是8天的时间。
事实上,当大明朝第一根合格的半成品枪管造出来以后,已经是半个多月后的事情了。
每天,陈刚最少七个时辰呆在车间里,除了回去洗漱睡觉,连吃饭都是呆在现场不停的培训,指导工人操作。
通过半个月的拼命,一根笔直圆滑的枪管半成品拿在陈刚的手里。
枪管外圆通过精车以后,细密的纹理几乎用手摸都感觉不到加工的痕迹了,只能在良好的光线下辨认出加工后的痕迹。内孔壁则是黑幽幽的,在光线折射的部位反射出耀眼的光芒。用一根一指长的标准塞规从这头放入,轻轻摇晃,无明显松动。然后倾斜到20度角,刷的一下,塞规轻松的从另一头滑落。顺畅,无阻滞。
陈刚咧着嘴,笑着幻想那枪口火焰喷射瞬间的绚烂。
枪管内壁、外圆都加工出来后,最后的工序就是堵住其中一头。这个简单了,有了车床,挑个螺纹出来,拧个堵头进去,再打个眼,捶进一根定位销子,顺便再在枪管的侧壁钻个米粒大的孔,孔口部分倒个大角。再把这根枪管通过锻造出来的钢带,死死的箍在枪托上。这把精工细作的前膛枪制作完毕。
按照前膛装药的方式,装好火~药,放入间隙配合良好的铅弹,用重锤压结实后,用团好的纸条轻轻压入,防止铅弹掉落。
枪托后端上部安装了一个击锤,击锤的锤尖正好在枪管上部钻出的小孔正中,整个击锤的捶尖的形状与小孔的倒角一样。击锤被高碳钢制作的弹簧片顶住。将击锤掰开就可以卡住扳机上的挂机后固定住。
掰开了击锤露出引火的小孔,在小孔内插入一个一头用纸片包裹住的火药块。这个火药块是用湿药法捏成的,压入一个与小孔形状一样的模型里,取出后阴干而成的。类似一个大头钉子的形状。
钉子部分是引线,大头部分就是火~药块。塞入这个玩意后,只要扣下扳机,击锤会狠狠的撞击在火~药块上,然后引爆这个火药块,再通过引线点燃枪膛内的火~药,推动铅弹射出枪膛。
哈,连神马火绳都不用!只需要掰开击锤,放入引药,扣动扳机,击锤击打引药块引爆,引燃引线,点着枪管内的火~药……砰!
就这么简单。
有人会问了,啥?怎么没有火绳的?
傻~逼!没玩过后世的火铳吧?谁拿火铳去打猎的时候还扛堆火绳的?不知道火药通过重力打击可以引燃么?后世专用的纸炮,扁扁的一小块,用红纸包裹着,拿块石头一砸,砰的一声。这么简单的方法,居然穿越到大明朝不会玩?还学大明人拿火绳瞎胡闹,白混二十一世纪了。
三十天了,王盛惠几乎没见过那个口口声声要娶了自己的陈刚。只是从陈大的嘴里知道了,陈少爷日以继夜,夜以继日的泡在车间里,半夜三更回来睡觉,天还没亮就跑车间里去了。将近一个月的时间里,陈大跟自家少爷讲话的时间都不超过一百句,这一百句里面,居然连一句都没有提到过王盛惠。
王盛惠迷茫了,被微风吹起的发梢调皮的在缠绕着她的颈脖,乱糟糟的,就仿佛她此刻乱糟糟的心。
陈刚不知道王盛惠那乱糟糟的**有多么的混乱,此刻正端着大功告成的前膛枪,跪蹲着托枪瞄准。
大约五十米处,一个十斤装的酒坛子挂在木杆上,这个就是陈刚试枪的靶子。为了使得目标更加醒目,酒坛子用红纸包裹着,在准星的尽头无比醒目。
“砰!”
巨大的后坐力狠狠的咬在陈刚的肩膀上,压得肩膀一阵酸麻。
还没来得及感受到那股酸麻,五十米外装满了清水的酒坛子应声爆裂。四溅的酒坛碎片与清水瞬间四溅开来,让人不禁联想到脑瓜子迸裂后的情形。
围观的众家丁无不大声喝彩。
陈刚满意的站起身来,冲身旁的家丁说道:“去,换一个二十斤装的酒坛,把木杆子再插远一倍的距离,然后在酒坛子后面挂一张大席子,我再试试。”
说罢,掏出衣兜里已经用纸筒定装好的火药,撕开口子,倒入枪管内,放入一颗用标准模具压出来的铅弹。铅弹的尺寸比枪管的尺寸小0.05mm左右。铅弹投入枪管后,再放入一根连着棉线的重锤。这重锤直径与枪管以0.1mm的间隙配合,利用重锤的重量,放入枪口后迅速放手,让重锤迅速下坠,把火药砸实。抽出重锤后,塞入一团稍小些的纸团,再放入重锤轻轻一压。纸团就被涨开,卡住了铅弹,防止因枪口下垂而导致铅弹掉出来。
接着,掰开被弹簧片卡住的击锤,使其卡住扳机的挂钩。插入带引线的引火块。
一切准备工作就绪,陈刚一抬头,看见家丁已经摆放好了射击靶子。
半蹲下身子,左手托着枪托底部,手肘抵住膝盖。枪托的抵肩紧紧的靠着陈刚的肩膀。用车床划出的深深的瞄准线贯通整根枪管的外圆。
三点一线,扣动扳机。
“砰!”
悲剧发生了。
没击中!
陈刚撇撇嘴,提着枪,在众人的唏嘘声中,走到了目标跟前。看到草席上一个洞都没有。可以判断,子弹早不知道飞哪里去了。
五十米的精确打击,一百米以后打飞机。这个结果应该是勉强可以接受了。然而,根据射击后产生的后坐力,陈刚认为,绝对不应该是这个结局的。
陈刚犯拧了,满肚子不高兴。不行,这精度肯定不行!绝对还有问题!再想想,再想想……