007章 现代机床
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成了！炼出了一坩埚钢水！刘丹松了一口气，老张看着铁尖处的断口，简直不敢相信，就这样炼出了钢材？刘丹用铁勺舀了些砂子倒入埚中用铁棒搅着。砂子慢慢地熔化，与原来的浆糊融合在一起形成更稀的浆糊，把铁水全部盖住。刘丹再投入几块碎锅铁，用铁棒按下去搅拌十几下。
预先做好的小担架放在灶台上，担架中间一个小木桶，木桶的内壁都糊上了白泥，小木桶刚好可以放下坩埚。一个徒弟把铲子插入坩埚下面，另一个徒弟钳住坩埚，小心翼翼地把坩埚放入桶内。刘丹指挥一个小伙子用木炭把另一个炉子生起火来。
两个徒弟抬着担架，把坩埚内的钢水，分成六份倒入六个泥槽中，刘丹飞快地撒上一层木炭粉，然后又在烧着了的木炭粉上再撒上厚厚的煤粉。
钢水刚刚凝固，刘丹招呼大家：“用熟料在炉子里烧红，老张，按照我说的办法开始打刀子和农具。”
老张点点头，左手铁钳夹起一块出白色光芒的钢料，提到铁砧和一个徒弟开始锻打。剩下的事情不需要刘丹指挥，大家都驾轻就熟，知道该怎么做。一块熟铁的凹槽上钉上一条钢条，钢作刀锋，熟铁作刀身，这样的刀具非常锋利又很好磨，制成镰刀、锄头、锹、锨、镐等农具，非常省力。
时间还早，刘丹让徒弟用熟铁打制数十支大大小小的锉刀，然后用阴干的泥匣装入炭粉进行渗碳。老张头好奇地问：“少爷，这些锉刀怎么用软熟铁来做呢？还有，这些锉刀放到泥盒子里加些木、石炭粉封住，放到火里烧起什么作用？”
刘丹解释道：“高碳工具钢很难制出锉纹。淬火时的火候也不好掌握，淬火后还容易断裂。如果用熟铁来制成锉刀胚就容易了，錾锉纹的时候也不会因为胚料太硬而滑脱打伤手。把熟铁锉刀胚料放到泥盒里再加上木炭粉燃烧，这叫做渗碳，是热处理的一种方法，目的就是要使柔软的熟铁表面上的一层变成极硬的钢料，硬到能锉掉我们想要它锉掉的钢、铁等等东西，而里面的熟铁却还是原来软而韧的样子。”
刘丹拿出一张图纸，对老张道：“这是我准备做的游标尺，卡尺等等一些工具，还有一些刀具，需要弹簧钢，具体的我也不知道怎样制作，无非就是含碳的多少和回火、淬火、退火、正火这些工序，这需要仰仗老爷子的手艺了。”
老张眯起眼瞅着刘丹久久不说话，看得刘丹心里发毛，急道：“老爷子，有事您说话，别用这种眼光瞅人，瘆得慌。”
“你小子说说这个炼钢的道理，还有回火退火之类的，我有点儿懵圈。”
刘丹道：“这个炼钢很神秘，说开了就一钱不值。我们的铁矿石里面有铁，木炭里面有碳，炼铁的时候这个碳跑进铁水里了。含碳极少的是熟铁，极多的是生铁，钢材的含碳量就是在它们之间。这个含碳量在冶炼的时候非常难控制，所以钢材非常难炼成。
还有就是温度的问题，我拿过来的坩埚可以耐高温，用煤炭燃烧可以达到很高的温度，可以让熟铁融化成铁水。铁钎搅拌就是让熟铁里的碳全部燃烧，变成精铁，后面加入的萤石粉、石灰粉则是在铁水面上形成一层比铁水轻的熔渣，用以保护
铁水不被烧掉，能多炼出铁料。至于放入砂子、生铁，那是要使铁里增加两种叫碳和硅的东西，熟铁里有了这两种东西就会变成所需要的好钢料。”
刘丹又仔细给老张头解释退回、淬火、回火和正火的四种方法，同时也说了合金钢的一些原理。有了石墨坩埚，这些合金钢也有可能炼出了。说起来石墨坩埚炼的钢材非常好，一般都可以用作工具钢的。
听到刘丹的解释，老张和徒弟们面面相觑，叹了一口气，千古难题竟然被这小子破解了，打了几十年的铁，俺们都活到狗身上了。
工具做出来了，接下来就是车床了，铁车床之前，当然是先把木车床造出来。在古代就有木工车床，用来加工木料、圆棍之类的。在古代西方，炼铜、炼铁技术还不够发达的时候，螺丝、螺母都是采用木质的。而制作木质螺丝、螺母也是那时候木匠必备的技能之一。
西方古代最伟大的机械发明中，螺纹是其中之一。现代有很多人津津乐道中国古代的榫卯结构，但是学习机械制造的人更加推崇西方的螺旋和螺杆。大家看看现在到处都是螺丝作紧固件，还有几人能够想起榫卯结构？
机床是刘丹的强项，刘丹在一个三流学校学习机械制造，毕业后又在几个小机械厂当过推销员，对于车床、铣床、碎石机，轧钢机、冲压机等等最清楚不过了。
有人写穿越小说，说是花了几千两白银耗时三年让人雕出一个金属丝杆来，那是有点太笨了。说起现代机床和金属丝杆加工，不得不提到一个人—亨利·莫兹利。
莫兹利于1797年制成第一台螺纹切削车床，它带有丝杠和光杠，采用滑动刀架—莫氏刀架和导轨，可车削不同螺距的螺纹。在1800年制造的车床，用坚实的铸铁床身代替了三角铁棒机架，用惰轮配合交换齿轮对代替了更换不同螺距的丝杠来车削不同螺距的螺纹。这是现代车床的原型，对英国工业革命具有重要意义。他采用手工铲点子的刮削法制成标准平板，用来检验平面的精度，曾制成精度达0.0001英寸（1英寸=2.54厘米）的千分尺。他还研究了白布印花法、制币法、炮身镗削、青铜铸造设备和水压机等，改进了瓦特蒸汽机，
1794年，莫兹利发明了刀架，刀架是机床的核心，后来相继出现的刨床、钻床、镗床等各种机床，都离不开刀架。所以，人们称莫兹利为“车床之父”。1797年，他制成了第一台螺纹车床，这是一台全金属的车床，有能够沿着2根平行导轨移动的刀具座和尾座。导轨的导向面是三角形的，在主轴旋转时带动丝杠使刀具架横向移动。这是近代车床的主要机构，用这种车床可以车制任意节距的精密金属螺钉。
莫兹利在提高机床精度方面所作出了巨大贡献，正是他制造出了机械化加工工件的真正的机床。而现在，刘丹准备先制造木车床，然后在这个基础上再造出金属车床。因为没有金属车床，想要造出火枪火炮来是基本不可能的。
说起造枪，很多穿越众都会说起《威廉姆斯堡的枪炮匠》这部纪录片，这部电影是说用手工方法制造前装膛线枪。这里有两个东西不得不说，就是螺丝和翻砂铸造技术。没有螺杆就没有车
床、虎台钳，没有螺丝，你想把金属件固定在枪托上，根本行不通。没有翻砂铸造技术，一个个零件靠自己打造那得废多大劲？现在很多的机械零件，比如机床上的齿轮是用都是用翻砂铸造的。有了木制车床，很多零件都可以用翻砂技术复制出来。
当然，在此之前先要把曲辕犁造出来。曲辕犁和以前的耕犁相比，有几处重大改进。首先是将直辕、长辕改为曲辕、短辕，并在辕头安装可以自由转动的犁盘，这样不仅使犁架变小变轻，而且便于调头和转弯，操作灵活，节省人力和牲畜，这样多余的劳动力就可以开垦更多的荒地。
木工房的刘老头师傅被请来，刘丹拿出图纸让老张和老刘商量，这需要木工和铁匠的配合。现在有钢材了，刘丹让老张给木工房打造一套钢制工具，提高木工的劳动效率。现在正是春耕，非常需要这些这些新型农具。刘丹还知道木工的刨子难产，东晋还没有发明，刘丹拿出刨子的设计图，让老张给老刘打造几个。
听刘丹讲解刨子的原理，刘老头非常激动：“九郎，如果有这件宝贝，我们的速度能翻一倍！”老张也是有点惊讶，这个工具设计精巧，真是异想天开。刨子以后还可以用来加工枪托，用途多去了。
说完了曲辕犁，刘丹又拿出十几张图纸交给老张和老刘，道：“老爷子、刘伯，这是一个简单的木头车床。你们两个人商量着把这个车床用木头造出来，然后用木车床再造出一个金属车床，这几天我也会过来看看，有了这个，一些木材和金属加工就会变得非常容易。二位记住了，这是我们刘家村最高机密，不放心的人不能让他们接触。我会让我爷爷造一个车间把这些车床保护起来。”
最后刘丹道：“造出了金属车床，再搞一个钳工桌，还有些小玩意儿，这样工作速度就加快了。”
老张听到刘丹嘴里不断抛出新名词，自己从未听说过，不过看起来好厉害的样子，不由好奇地问：“少爷，你从哪学来这些东西？”
刘丹神秘笑道：“佛曰不可说，不可说。老爷子，我要给你说了，我会折寿，您老也落不下好。”
老张笑骂道：“你小子袖子里笼了个鬼儿来哄我，跟你家老杀才一样不是盏省油的灯，滚你的蛋吧”
刘丹一溜烟跑了。
回到家里，叶瑾和刘天正在等候，两人招兵买马的工作进展不大顺利，大头仔暗中串联抵制，只说动了七个人参加，让叶瑾很没面子。刘丹早就料到，自己不是个登高一呼，应者云集的英雄，靠得住的还是原来几个玩伴。也许他们以为自己又搞出一个新花样来玩儿，所以想来凑个热闹。
刘丹道：“七个就七个吧，加上你们三，刚好凑齐十人。明天卯时开了大门，咱们都到晒谷场集合，我们从基础训练开始。”
叶瑾问道：“要不要带上大杆子？”
“不用，现在抖大杆还早。”
“哦！”叶瑾垂头丧脑，不抖杆子真没劲，老爹说了，如果真能把这么长的大杆子运转得如同手臂一般指哪打哪，在战场上没有几人是对手，叶瑾就是冲着大杆来的，也是用这个说服别人。
成了！炼出了一坩埚钢水！刘丹松了一口气，老张看着铁尖处的断口，简直不敢相信，就这样炼出了钢材？刘丹用铁勺舀了些砂子倒入埚中用铁棒搅着。砂子慢慢地熔化，与原来的浆糊融合在一起形成更稀的浆糊，把铁水全部盖住。刘丹再投入几块碎锅铁，用铁棒按下去搅拌十几下。
预先做好的小担架放在灶台上，担架中间一个小木桶，木桶的内壁都糊上了白泥，小木桶刚好可以放下坩埚。一个徒弟把铲子插入坩埚下面，另一个徒弟钳住坩埚，小心翼翼地把坩埚放入桶内。刘丹指挥一个小伙子用木炭把另一个炉子生起火来。
两个徒弟抬着担架，把坩埚内的钢水，分成六份倒入六个泥槽中，刘丹飞快地撒上一层木炭粉，然后又在烧着了的木炭粉上再撒上厚厚的煤粉。
钢水刚刚凝固，刘丹招呼大家：“用熟料在炉子里烧红，老张，按照我说的办法开始打刀子和农具。”
老张点点头，左手铁钳夹起一块出白色光芒的钢料，提到铁砧和一个徒弟开始锻打。剩下的事情不需要刘丹指挥，大家都驾轻就熟，知道该怎么做。一块熟铁的凹槽上钉上一条钢条，钢作刀锋，熟铁作刀身，这样的刀具非常锋利又很好磨，制成镰刀、锄头、锹、锨、镐等农具，非常省力。
时间还早，刘丹让徒弟用熟铁打制数十支大大小小的锉刀，然后用阴干的泥匣装入炭粉进行渗碳。老张头好奇地问：“少爷，这些锉刀怎么用软熟铁来做呢？还有，这些锉刀放到泥盒子里加些木、石炭粉封住，放到火里烧起什么作用？”
刘丹解释道：“高碳工具钢很难制出锉纹。淬火时的火候也不好掌握，淬火后还容易断裂。如果用熟铁来制成锉刀胚就容易了，錾锉纹的时候也不会因为胚料太硬而滑脱打伤手。把熟铁锉刀胚料放到泥盒里再加上木炭粉燃烧，这叫做渗碳，是热处理的一种方法，目的就是要使柔软的熟铁表面上的一层变成极硬的钢料，硬到能锉掉我们想要它锉掉的钢、铁等等东西，而里面的熟铁却还是原来软而韧的样子。”
刘丹拿出一张图纸，对老张道：“这是我准备做的游标尺，卡尺等等一些工具，还有一些刀具，需要弹簧钢，具体的我也不知道怎样制作，无非就是含碳的多少和回火、淬火、退火、正火这些工序，这需要仰仗老爷子的手艺了。”
老张眯起眼瞅着刘丹久久不说话，看得刘丹心里发毛，急道：“老爷子，有事您说话，别用这种眼光瞅人，瘆得慌。”
“你小子说说这个炼钢的道理，还有回火退火之类的，我有点儿懵圈。”
刘丹道：“这个炼钢很神秘，说开了就一钱不值。我们的铁矿石里面有铁，木炭里面有碳，炼铁的时候这个碳跑进铁水里了。含碳极少的是熟铁，极多的是生铁，钢材的含碳量就是在它们之间。这个含碳量在冶炼的时候非常难控制，所以钢材非常难炼成。
还有就是温度的问题，我拿过来的坩埚可以耐高温，用煤炭燃烧可以达到很高的温度，可以让熟铁融化成铁水。铁钎搅拌就是让熟铁里的碳全部燃烧，变成精铁，后面加入的萤石粉、石灰粉则是在铁水面上形成一层比铁水轻的熔渣，用以保护
铁水不被烧掉，能多炼出铁料。至于放入砂子、生铁，那是要使铁里增加两种叫碳和硅的东西，熟铁里有了这两种东西就会变成所需要的好钢料。”
刘丹又仔细给老张头解释退回、淬火、回火和正火的四种方法，同时也说了合金钢的一些原理。有了石墨坩埚，这些合金钢也有可能炼出了。说起来石墨坩埚炼的钢材非常好，一般都可以用作工具钢的。
听到刘丹的解释，老张和徒弟们面面相觑，叹了一口气，千古难题竟然被这小子破解了，打了几十年的铁，俺们都活到狗身上了。
工具做出来了，接下来就是车床了，铁车床之前，当然是先把木车床造出来。在古代就有木工车床，用来加工木料、圆棍之类的。在古代西方，炼铜、炼铁技术还不够发达的时候，螺丝、螺母都是采用木质的。而制作木质螺丝、螺母也是那时候木匠必备的技能之一。
西方古代最伟大的机械发明中，螺纹是其中之一。现代有很多人津津乐道中国古代的榫卯结构，但是学习机械制造的人更加推崇西方的螺旋和螺杆。大家看看现在到处都是螺丝作紧固件，还有几人能够想起榫卯结构？
机床是刘丹的强项，刘丹在一个三流学校学习机械制造，毕业后又在几个小机械厂当过推销员，对于车床、铣床、碎石机，轧钢机、冲压机等等最清楚不过了。
有人写穿越小说，说是花了几千两白银耗时三年让人雕出一个金属丝杆来，那是有点太笨了。说起现代机床和金属丝杆加工，不得不提到一个人—亨利·莫兹利。
莫兹利于1797年制成第一台螺纹切削车床，它带有丝杠和光杠，采用滑动刀架—莫氏刀架和导轨，可车削不同螺距的螺纹。在1800年制造的车床，用坚实的铸铁床身代替了三角铁棒机架，用惰轮配合交换齿轮对代替了更换不同螺距的丝杠来车削不同螺距的螺纹。这是现代车床的原型，对英国工业革命具有重要意义。他采用手工铲点子的刮削法制成标准平板，用来检验平面的精度，曾制成精度达0.0001英寸（1英寸=2.54厘米）的千分尺。他还研究了白布印花法、制币法、炮身镗削、青铜铸造设备和水压机等，改进了瓦特蒸汽机，
1794年，莫兹利发明了刀架，刀架是机床的核心，后来相继出现的刨床、钻床、镗床等各种机床，都离不开刀架。所以，人们称莫兹利为“车床之父”。1797年，他制成了第一台螺纹车床，这是一台全金属的车床，有能够沿着2根平行导轨移动的刀具座和尾座。导轨的导向面是三角形的，在主轴旋转时带动丝杠使刀具架横向移动。这是近代车床的主要机构，用这种车床可以车制任意节距的精密金属螺钉。
莫兹利在提高机床精度方面所作出了巨大贡献，正是他制造出了机械化加工工件的真正的机床。而现在，刘丹准备先制造木车床，然后在这个基础上再造出金属车床。因为没有金属车床，想要造出火枪火炮来是基本不可能的。
说起造枪，很多穿越众都会说起《威廉姆斯堡的枪炮匠》这部纪录片，这部电影是说用手工方法制造前装膛线枪。这里有两个东西不得不说，就是螺丝和翻砂铸造技术。没有螺杆就没有车
床、虎台钳，没有螺丝，你想把金属件固定在枪托上，根本行不通。没有翻砂铸造技术，一个个零件靠自己打造那得废多大劲？现在很多的机械零件，比如机床上的齿轮是用都是用翻砂铸造的。有了木制车床，很多零件都可以用翻砂技术复制出来。
当然，在此之前先要把曲辕犁造出来。曲辕犁和以前的耕犁相比，有几处重大改进。首先是将直辕、长辕改为曲辕、短辕，并在辕头安装可以自由转动的犁盘，这样不仅使犁架变小变轻，而且便于调头和转弯，操作灵活，节省人力和牲畜，这样多余的劳动力就可以开垦更多的荒地。
木工房的刘老头师傅被请来，刘丹拿出图纸让老张和老刘商量，这需要木工和铁匠的配合。现在有钢材了，刘丹让老张给木工房打造一套钢制工具，提高木工的劳动效率。现在正是春耕，非常需要这些这些新型农具。刘丹还知道木工的刨子难产，东晋还没有发明，刘丹拿出刨子的设计图，让老张给老刘打造几个。
听刘丹讲解刨子的原理，刘老头非常激动：“九郎，如果有这件宝贝，我们的速度能翻一倍！”老张也是有点惊讶，这个工具设计精巧，真是异想天开。刨子以后还可以用来加工枪托，用途多去了。
说完了曲辕犁，刘丹又拿出十几张图纸交给老张和老刘，道：“老爷子、刘伯，这是一个简单的木头车床。你们两个人商量着把这个车床用木头造出来，然后用木车床再造出一个金属车床，这几天我也会过来看看，有了这个，一些木材和金属加工就会变得非常容易。二位记住了，这是我们刘家村最高机密，不放心的人不能让他们接触。我会让我爷爷造一个车间把这些车床保护起来。”
最后刘丹道：“造出了金属车床，再搞一个钳工桌，还有些小玩意儿，这样工作速度就加快了。”
老张听到刘丹嘴里不断抛出新名词，自己从未听说过，不过看起来好厉害的样子，不由好奇地问：“少爷，你从哪学来这些东西？”
刘丹神秘笑道：“佛曰不可说，不可说。老爷子，我要给你说了，我会折寿，您老也落不下好。”
老张笑骂道：“你小子袖子里笼了个鬼儿来哄我，跟你家老杀才一样不是盏省油的灯，滚你的蛋吧”
刘丹一溜烟跑了。
回到家里，叶瑾和刘天正在等候，两人招兵买马的工作进展不大顺利，大头仔暗中串联抵制，只说动了七个人参加，让叶瑾很没面子。刘丹早就料到，自己不是个登高一呼，应者云集的英雄，靠得住的还是原来几个玩伴。也许他们以为自己又搞出一个新花样来玩儿，所以想来凑个热闹。
刘丹道：“七个就七个吧，加上你们三，刚好凑齐十人。明天卯时开了大门，咱们都到晒谷场集合，我们从基础训练开始。”
叶瑾问道：“要不要带上大杆子？”
“不用，现在抖大杆还早。”
“哦！”叶瑾垂头丧脑，不抖杆子真没劲，老爹说了，如果真能把这么长的大杆子运转得如同手臂一般指哪打哪，在战场上没有几人是对手，叶瑾就是冲着大杆来的，也是用这个说服别人。