百工大比的胜利,如同一场酣畅淋漓的春雨,暂时浇灭了外界的质疑之火,也让“标准化”在将作监内部赢得了前所未有的威望和空间。曹玮对结果十分满意,不仅给予了物质赏赐,更在权限和资源上给予了赵楷更大的支持。
然而,赵楷并未被胜利冲昏头脑。他比任何人都清楚,这场胜利的背后,隐藏着巨大的侥幸和隐患。靖虏弩的完美表现,很大程度上依赖于鲁小鱼那近乎妖孽的手工精度和事无巨细的严格把关,是不可复制的。他那套简陋的“液面基准法”和手工刻划的钢尺,精度有限,稳定性差,根本无法支撑大规模、可持续的精密制造。
“基准”的问题不解决,“标准化”就是建立在沙滩上的城堡,随时可能坍塌。
大比结束后,他立刻将全部精力重新投入到精密测量技术的攻关上。这一次,他不再满足于零敲碎打的“土法”,而是试图建立一个系统性的、可传递的精度体系。
他知道这很难,难如登天。但他别无选择。
他首先从材料入手。他意识到,高精度量具对材料的稳定性要求极高,普通钢铁易锈易变形。他尝试使用铜锡合金(青铜),因其耐磨性和稳定性稍好。他让铁蛋搜集来各种比例的青铜料,熔炼铸造,打磨成条,测试其在不同温度下的尺寸变化。
接着是加工工艺。他改进了刻线技术,让鲁小鱼用金刚石刻刀,在放大镜(水晶磨制,效果有限)的辅助下,以官制标准尺(再次被请出)为参考,进行更精密的刻划。他甚至还异想天开地尝试了腐蚀刻线法,用蜡封保护,酸液腐蚀,希望能得到更细更均匀的刻度,结果差点把工坊点了。
过程缓慢而痛苦,进展微乎其微。精度提升到了“厘”(约0。3毫米)的级别,似乎就遇到了无法逾越的瓶颈。热胀冷缩、材料内应力、刻划误差……无数的问题困扰着他。
“不行……这样不行……”赵楷对着灯光下依旧显得粗糙的刻度,绝望地揉着额头,“没有更高级的基准,我永远在低水平打转!”
他需要一个绝对基准,一个不依赖于现有粗糙量具的、更高精度的参考物。
他想到了自然常数。在前世,米的定义最终基于光速,但在这个时代,这简直是神话。他想到了重力摆,试图用单摆周期来定义长度,但实验条件根本无法满足。
就在他几乎要放弃这条思路时,狄明月又一次无意中点醒了他。
那日,狄明月见他整天对着一堆铜条发呆,便拿出一串晶莹剔透的水晶珠子玩(不知又是从哪搜刮来的),珠子滚落到一块刚刚打磨的青铜尺胚上,发出清脆的撞击声。
赵楷无意中瞥见,那些大小几乎完全一致的珠子,在尺胚上滚动……
“等等!”他猛地抓住狄明月的手腕,“这珠子……大小一样?”
狄明月被他吓了一跳:“差……差不多吧?宫里的老匠人磨的,说是给太后串佛珠的边角料,我看着圆润好看就要来了……”
赵楷拿起几颗珠子,仔细比对。果然!手工能磨到这个程度,几乎肉眼难辨差异!这需要何等高超的技艺和耐心!
“磨圆……研磨……”赵楷喃喃自语,眼中猛地爆发出精光,“对啊!几何基准!自然球体!如果我能做出两个极度接近完美的钢球,那么无论它们如何旋转,它们之间的最近距离理论上应该是恒定的!这个距离,就可以作为一个长度基准!”
这个想法源于他对块规和精密轴承的模糊记忆!通过研磨获得极高几何精度的球体或平面,利用其几何特性来定义和传递精度!
“明月!你立大功了!”赵楷兴奋地抱住狄明月转了一圈,然后立刻冲回工坊,留下满脸通红的狄明月在原地发呆。
新的“歪楼”方向确定了——手工研磨超高精度基准件!
这无疑是一条更加艰难、更加依赖工匠个人技艺和运气的道路。但这是目前唯一能看到一丝曙光的途径。
他立刻找来将作监手艺最精湛的老玉匠和老石匠(研磨玉石、石碑的高手),向他们请教极致的手工研磨技术。
老匠人们听了他的要求(研磨出两个完全一样、极度圆滑的钢珠),都觉得他疯了。
“赵先生,这……这怎么可能?钢比玉石硬多了,如何研磨?”
“还要两个一模一样?这……这得磨到猴年马月去?”
赵楷不气馁,提供最好的工具钢料,设计简单的研磨夹具(V型铁、平板),调配不同粒度的金刚砂研磨膏,提供丰厚的酬劳,几乎是求着老匠人们尝试。
过程极其枯燥和漫长。两位老匠人带着徒弟,日夜不休地手工研磨、比对、再研磨……消耗了无数钢料和磨料。赵楷则不断设计新的夹具和测量方法(用平板看透光,用丝线吊重测平衡),试图量化研磨进度。