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董槐道:“钻头的制作颇为费事,我们按照图样制作了几个麻花钻头,在低切削时倒不存在问题,可如果转过高,钻头的切削面就会很快被磨钝,这也许是因为钻头是铸造而成的吧。”李响点了点头,又一时沉思不语。
其实李响也知道,以目前的加工工艺,如果采用铸造法进行车床零件的制作,显然是无法满足要求的。例如齿轮之间的间隙会影响主轴转动的平顺性,也会影响走刀与进刀量的控制,而丝杠螺纹的间隙又会影响自动跟刀的精度,所有的这些缺陷都将会转移到工件上去,使得加工出来的工件无法满足精度要求。
其实,轴与轴承之间本来也该存在一些间隙,否则两者之间无法形成油楔,就起不到润滑效果了,但李响此时哪有时间再讲这个理论,当下只好避而不谈,只是想着倘若这第一台车床制造出来,无论如何也要尽快制造出精度更高的第二台车床。
接下来,董槐又给李响讲了一下近期的情况。原来,为了完成李响交给他的任务,董槐这几个月大部分时间都泡在钢铁厂,最近一个月更是只回了两次家,平日里都住在铁厂,与铁厂的管事胡永谦一起搞些研究,这才有了今日这些收获。
李响听得感动,拍了拍董槐的肩膀道:“董大人,这些天辛苦你了,当你知道这一个月的努力将会为大宋带来多大的改变时,就会觉得这种付出是绝对值得的,李某在此深表感谢。”
董槐忙道:“李大人客气了,这是本官的份内之事。”其实董槐自从被罢相之后,要不是李响说话,他又如何能重新出山,至少现在还是个工部侍郎,而且他做现在的事情感觉很有意义。
其实,一台车床的设计与制造极为复杂,各个部件的配合公差又要求极严肃,而且又要考虑形状公差、位置公差、平行度、平面度、以及因为运动而产生的公差,这其中涉及到的知识极多,又怎可能由李响简单设计一下,再让宋朝的一些工匠用一个月就能制造得出的?
李响自然也明白这些道理,只不过以目前的情况来看,暂时也只能如此了,再说眼下又不要求制作出其它精密的工件出来。看着董槐踌躇满志地离去,李响一时又陷入了沉思,董槐此人虽然精于铜铁的铸造,但估计多是靠其经验,如果要进一步提高工艺水平,就必须要掌握一些理论知识。如此看来,随着日后的展,各个工厂必须要有一定数量的技术人员,但是以目前的情况来看,一些相关的知识还没开始讲授,要找到满足要求的人才仍是不易。
想到此处,李响又做了一个计划,他这几天本来已有些轻松,但这个计划又将使他重新忙碌起来,这个计划就是,他准备开始讲材料、机械以及高等数学的知识了。
李响选择了一些表格数据,其中包括各种材料的应力极限、热膨胀系数、密度、熔点、硬度,以及各种型材的弯矩计算方法、扭转应力计算方法等等,只不过目前众学者对其中的一些数据尚无概念,例如温度与硬度。此时温度单位尚未确定,李响决定采用两种单位,一种是摄氏度,用于日常的温度表示,另一种是绝对温度,以便于工程热力学的讲授,至于硬度单位,则仍然采用莫氏表示法。
李响决定开始机械与材料知识的授课,因为目前各个工厂最需要的就是这两种人才。李响将课程分为三大类,一是材料力学,主要讲述各种工件在不同情况下的受力分析,以及承受的各种应力图解,尤其对压应力、拉应力、剪应力进行了详细的讲述,然后再将弯曲应力分为剪应力与正应力进行说明,同时还要将各种型材的抗弯强度计算方法进行详细的讲解,最后才会讲到静不定问题,然而李响突然现静不定问题会涉及到微分方程,因此又决定将这部分内容推后,等高等数学讲完之后再继续。
机械与机构部分,李响准备主要讲关于曲柄连杆机构、齿轮、复杂齿轮组例如星型齿轮机构,然后再讲凸轮机构、以及圆周运动转化为直线运动的凸轮形状,例如等直线运动需要什么形状的凸轮,匀加直线运动又是哪种凸轮形状等等。
当然,其中最重要的还是齿轮的设计了,齿轮是李响讲述的重点,包括直齿、斜齿、以及椎型齿轮,蜗轮蜗杆机构当然也要作为重点。齿轮分类中的渐开线式齿轮,李响是作为重点中的重点来讲的,尤其是对于齿轮强度计算这一部分。因为渐开线齿轮间不存在滑动磨擦,也就是说两个齿面从咬合那一刻起,直到它们再次分开,其齿面间没有任何相对滑动出现,而且齿面的受力方面也必定是始终垂直于齿面,因此李响对齿根、齿顶的受力情况都进行了极为详细的分析与讲解。
材料部分是李响最为看重的科目,甚至可以说材料决定一切。没有合适的材料,新式火炮的炮管根本无法制出,轴承强度也无法保证,更别说一些机床刀具了。但因为这些知识要讲起来颇为困难,主要是一些研究设备或材料当时根本没有,例如金相显微镜,各种其它的稀土金属等等,因此对于这门课,李响在选择章节时颇费了一番心想,最后还是决定不管有没有条件,全部都讲给众学者,至于能理解多少,就看各人的悟性了。
与此同时,李响也开始了高等数学的讲授。经过几日的讲课,这些学者的理解能力之高,学习度之快让李响极为惊讶,以致于后来他一不可收拾,将各种知识讲得更为深入了。此时李响已将到极限,导数,微积分的概念都已讲完,众人意犹未尽,便又讲了对坐标的曲线、曲面积分,对弧长的曲线积分等。
至于一些公式如格林公式、泰勒公式、牛顿莱布尼兹定理等,李响统统都改了名字,要么以中国古代名人命名,如张衡公式,祖冲之一号定理,要么以概念命名,如曲线积分公式,甚至还有些以自己名字命名的,如李氏十二号公式等等,将西方学术完全归为大中华所有。(未完待续。)