范则仔细研究了一阵,发现师徒两人设计的钻床,已经超出了他的预期,一些传动结构,连他都没有想到还可以这样用。
这就激起范则的好胜心了。
三人经过几天的研究和探讨,又去掉了结构中的冗余部分,使得整个设备变得更加简洁有效。
现在的钻床,采用了垂直结构。
为了方便固定,范则在设计枪管时,仍然采用了八棱的外形,所以枪管可以很牢靠地被固定在基座上。
在范则之前的方案中,是枪管在下,钻头在上的结构。
但令范则惊喜的是,茅元仪意识到了枪管在下,碎屑无法排出,需要频繁取出枪管清理。
所以他便将结构调转,还设计了一个夹具,使得枪管不会从基座中掉落。
因为现在还没办法生产麻花钻头,三人商量了一下,最终决定使用扁平形状的钻头。
这个钻头有点像后世的扁口螺丝刀,只是将前面磨成一个V字形,再打磨好刀刃的角度就可以了。
这样在钻制的时候,碎屑便会自然掉落,极大地加快了加工速度。
考虑到钻头需要钻通长达六十公分的枪管,为了避免偏差,林佑提出了一个支架结构,从三个方向用铁钩拉住钻头,提升钻孔时的稳定性。
林佑能想到这一点,范则也很欣喜。
不过使用铁钩拉拽,会对钻杆造成较大的磨损,最好的办法是使用轴承。
比如滚珠轴承。
范则很无奈,想让我吃屁就直说,不用这么拐弯抹角。
抛开材质不谈,光说滚珠,那是现在能做得出来的吗?
让林老爹手工一颗一颗去磨?
活着不香吗,何必急着去寻死呢?
但是吧,这事也不是没有别的解决方案。
范则想起了上大学的时候,在一场机械竞赛中,学到的一个知识点。
铜套轴承!
这东西很简单,就是个铜,做成套子,套上需要保护的轴上。
利用铜的耐磨性和良好的自润滑性质,加上石墨的辅助,用在这套设备上是绰绰有余的。
至于铜的材质,回头让宋应星每种都做上一些,可以通过测试,找到最合适的,然后将试验过程,尽量用量化指标记录下来。
除此之外,范则还提出了很多修改建议。
比如把钻头的支架结构,改成更加稳固,而且可以滑动的设计。
还有考虑到钻杆需要十分平直,手工打造十分不易,为了节约钻杆,在钻杆头部留出四棱套筒。
这样在钻头磨损时,只需拆下钻头进行打磨,或者更换新的钻头,而不用拆卸和替换钻杆。
只是这个四棱套筒的设计,又让林老爹抄起木屐,追着范则跑出好几里去。
好在林老爹的手艺,还是靠得住的。
他像打造枪管一样,先做出四棱的冷芯,然后将铁皮包在上面,慢慢敲打,再用煅焊法,接上长杆,敲直校正。
然后用焖钢法,对钻杆进行渗碳,接下来淬火,修直,淬火,再回火……
钻头的制作也是同样的过程。
总而言之,用这种方法生产出来的钻杆和钻头,已经接近工具钢的品质了。
这个时代的枪管,还是使用熟铁打造的。
当然,这个熟铁其实算是低碳钢了,不过硬度肯定不如工具钢。
所以用工具钢进行钻制,虽然也不容易,但比起人工队来说,机械队可是大幅提高了加工速度。
至于齿轮的材质问题,范则觉得生铁过脆,而且也没法进行精加工,所以在需要稳定性和吃力的地方,还是使用了铜制齿轮。
设计基本完成,范则对这一切,都十分满意。
令人振奋!
然而,他还是振早了。
就在范则打算离开工坊,去春耕现场视察一下。
结果茅元仪又拉住了他。
“范老弟,你上回说的那个膛线,老哥我有个不成熟的想法,你要不要听听看?”
范则不由娇躯一抖,这话听着可耳熟啊。
“成不成熟的咱先不管,有想法是好事,老哥你先说说看。”
茅元仪点头,然后一边在虚空里比划,一边给范则讲解。
范则虚惊一场,看来这个设计,应该是茅元仪刚想出来不久的,还没有绘制图纸,也没制作模型。
尽管如此,范则还是被这个设计给惊到了。
因为他原本是想做一个类似于千斤顶的东西,把三角形的冲刀和半圆的木头塞子,从枪管里一边旋转,一边顶出来,经过反复操作,挤出几条阴膛线出来。
只不过这种千斤顶,还得再设计一套复杂的齿轮结构。
没想到茅元仪直接想到了更妙的办法。
膛线床!
虽然他的构思还处在一个原始阶段,对于如何实现往复操作,以及控制旋转速度等等,都没有解决办法。
但是范则听了以后,可是大受启发。
乐高机器人,我谢谢你!
没错,在这个关键的时刻,他想起了原来摆弄乐高机器人时,那一个个精巧的设计结构。
灵感一来,那可真是机思如泉涌啊。
他拿了个碳块,开始现场画图,一边画还一边跟茅元仪和林佑商量。
很快,一个由转轮带动传动杆,传动杆带动滑块,滑块推动正弦尺,正弦尺带动直齿条,直齿条带动齿轮,齿轮带动转杆,转杆上面夹个膛线刀的机床,粉末登场!
呼,差点憋死。
不过,这个膛线床听着挺玄乎,实际很简单,而且缺陷明显,就是慢。
慢也不要紧,反正现在人手多,大不了多做几条,拉就是了。
另外还得改进一下长管拉膛时,刀头的抖动问题。
但这些都是小事了,交给茅元依和林佑处理就行,范则对这对师徒组合,充满了信心。
之后范则又将钻床和膛线床上的一些支撑和受力结构,从木制改成了铁制,进一步加强了设备稳定性。
至此,钻孔和拉膛线的设计总算是告一段落了。
按照三人的估算,只要枪管和耗材供得上用,这条生产线每天能够生产四根成品枪管。
这时范则也收到了倭馆的来信,渡部已经从岛津氏那里,完成了硝石的采购,只等范则过去结尾款了。
范则拉着宋应星,一起前往倭馆。
渡部光次办事倒是挺快,还现场给范则称量了硝石,保证份量没有问题。
另外赠送的二百斤硫磺和二百斤铅,也都如数送到。
因为范则对这些实物没有概念,所以验货的事情就交给宋应星办了。
只见宋应星打开存放硝石的木箱,眼神却是一滞,随后捻出几粒,放在嘴里舔了一下。
“范老弟,这东西不对啊!”