鲁班传:第25章 第10章 旋木机床

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第25章 第10章 旋木机床

苹果盒,镟木成,车床加工萌芽型

漆器的木胎提前完工,让南宫勉非常高兴,足额支付了公输盘工费,并在其家宴请吃一顿大餐,同时邀请了市场内几家关系与南宫勉关系交好的店铺掌柜作陪。

酒席期间,南宫勉隆重的向各位掌柜介绍了公输盘。推杯换盏,酒至微醺,公输盘打开了话匣子,公输盘讲到了自己发明了石磨加工粮食的细腻、锯子创造让鲁宫修建的木材如期完成任务,如同鸭子脚蹼的渔船摆渡的撸板,帮助老奶奶从水井提水的绞车(辘轳),这次梦到羊角造出改良的削刀……迎来大家阵阵掌声,大家直呼“厉害!”直到宴席结束前,已经有点半醉的公输盘用红着血丝的双眼盯着南宫勉,用右手拍了拍邻座的南宫勉自信的说道:“南宫先生,您保密的镟木,我很快就能能给你破解了!”话刚落音,已经酩酊大醉,倒在了地上。

一醉醒来,发现自己卧在工匠铺的客房床榻之上,皎洁的月亮挂在夜空,公输盘坐了起来,揉了揉自己还有点发胀的脑袋,从窗户朝外看了看,整个市场都沉浸在一片宁静之中,回想起来,这可是自己第一次喝这么多酒,说了很多话,最后还夸下海口“破解镟木机密”。

用手托着腮帮,看着窗外发愣,心想“镟木工艺一定与旋转有关,加工操作过程可以连续削木。实际上,旋转的物品既可以是被加工的器件,也可以是削木的加工工具。能够实现旋转,就是围绕圆心旋转,应该与车轮应该有所类似,就如我做的那个辘轳;连续削木,那就是削刀不抬起来……”最后起来,找一个尖锐的树枝在地上画了一个轮子简单记录一下,然后躺下睡下了。

第二天一早,南宫勉来到工坊,想着公输盘今天可能会辞行,快速安排好店铺事务后,来到客房。只见公输盘早已从床上起来,拿着一根墨笔在地上划来划去,时而驻足查看,时而擦除修改。南宫勉知道他正在琢磨事情,不忍心打断他的思路,也很好奇他在研究什么东西,小心翼翼的不发出一点声音,静静地站在旁边看着。低头正在地上画着图的公输盘,决定换块地方进一步画图,位置正是南宫勉站的地方。站着的南宫勉赶紧向后退,想给公输盘腾地方放个,“噼啪”一声,南宫勉一不小心踩断了地上的一段干树枝,清脆的声音打破了此处宁静。公输盘抬头看到了南宫勉,有点不好意思,赶紧扔下树枝,双手一辑朝着南宫勉问礼道:“先生何时到来?晚辈只顾着琢磨图样,竟未察觉,实在失礼!”。

南宫勉笑着回礼,目光仍落在地上的图样上:“公输先生不必多礼。只是不知先生画的这是何物?瞧着倒像是某种机械。”

“正是!”公输盘眼中闪过一丝兴奋,指着图样解释道,“晚辈昨夜酒后失言,夸下破解镟木工艺的海口。今晨醒来细想,镟木之妙应在‘旋转’二字。晚辈打算做一套机械,将木料固定在轴上,转动轴让木料旋转,再用固定的刀具削切,如此便能连续加工出规整的圆形物件。”

南宫勉闻言一惊,俯身凑近图样,手指顺着轴的线条滑动:“让木料旋转?这想法倒是新奇。可如何让轴转得平稳?刀具又该如何固定,才能削出均匀的弧度?”

“这正是晚辈要解决的难题。”公输盘蹲下身,用墨笔在轴的一端画了一个凹槽,“轴的一端需架在支架上,若在支架上凿出凹槽,让轴嵌在槽内转动,应当能稳当些。至于刀具,可用木架固定,架上开个滑槽,刀具能前后移动,或者沿着一个轴转动,还能调整角度——这样既能削出圆柱,也能削出像苹果那样中间鼓两端尖的形状。”

南宫勉听得连连点头,眼中的疑虑渐渐变成了惊叹:“公输先生果然名不虚传!只是这器械所需的木料、铁器,工坊里一应俱全,先生尽管取用。若需人手帮忙,也尽管开口。”

得到南宫勉的支持,公输盘立刻动手。他先在工坊的角落里清理出一块空地,找来两根碗口粗的硬木,锯成三尺来高的木柱,作为支架。接着,他在每根木柱顶端凿出一个半圆形凹槽,凹槽的弧度正好与准备好的横轴匹配——这横轴是他从废弃的车轮轴中挑选出的硬木,质地坚硬,表面光滑,能减少转动时的摩擦。

固定支架时,公输盘特意用墨斗弹出直线,确保两根木柱完全平行,凹槽处于同一高度。“支架若歪了,轴转起来就会晃,削出的木料也会偏心。”他一边调整木柱的位置,一边对一旁帮忙扶木柱的学徒说道。学徒是南宫勉店里的小伙计,名叫阿竹,平日里跟着师傅学做漆器木胎,此刻见公输盘做事如此精细,不由得心生敬佩,扶木柱的手更稳了。

支架固定好后,公输盘将横轴架在凹槽上,试着用手转动。轴身顺畅地旋转起来,可转了几圈后,却渐渐向一侧偏移。“不行,轴两端没有限位,转着转着就会滑出来。”他皱起眉头,找来两块厚实的木板,在上面凿出与轴径相同的圆孔,分别固定在支架外侧,将横轴的两端嵌在圆孔中。这下再转动轴身,果然稳当多了,只是转动时仍有些费力。

“轴与木板摩擦太大,得加点润滑的东西。”公输盘想起以前给车轮上油的做法,让阿竹取来些动物油脂,均匀地涂在轴与木板接触的地方。再次转动横轴,轴身立刻变得轻快,“嗡嗡”的转动声中,几乎听不到摩擦的杂音。

接下来便是制作转动横轴的装置。公输盘原本想在轴的一端安上摇柄,可转念一想,摇柄转动时用力不均,木料的转速也会忽快忽慢,削切出来的表面难免粗糙。他盯着横轴的一端看了半晌,忽然想起井边的辘轳——辘轳是用绳子缠绕,通过拉动绳子让轴转动,这样转速更均匀。

于是,他在横轴的一端固定了一个圆形木盘,木盘边缘凿出一圈浅槽,用来卡住绳子。又在木盘旁立了一根短木柱,顶端安上一个定滑轮。“用绳子绕在木盘的槽里,穿过定滑轮,拉动绳子,木盘就会带着横轴转动。”公输盘一边演示,一边对南宫勉解释,“这样既能省力,转速也更平稳,削切时就不容易出错。”

南宫勉看着他熟练地摆弄木料,忍不住赞叹:“公输先生对器械的理解,真是常人难及。只是这刀具的固定,还需仔细斟酌。”

公输盘点点头,转身去制作刀架。他选用了一块坚硬的枣木板,在上面凿出一条长约两尺的滑槽,滑槽内嵌入一块可以滑动的木块,木块上钻了个孔,用来固定刀具。“刀具插在孔里,用木楔楔紧,既能固定,又能调整角度。”他拿起一把淬火后的铁刀,插进孔中,轻轻敲打木楔,铁刀立刻稳稳地立在木块上。他推动木块在滑槽内滑动,刀具随之移动,角度也能灵活调整,“这样一来,想要削出什么形状,只需移动木块、调整刀具角度就行。”

器械的主体部分很快完成,可公输盘却总觉得还差些什么。他站在器械前,反复转动横轴,又试着推动刀架,眉头始终没有舒展。“木料固定在轴上,若是转着转着松了,岂不是会飞出来伤人?”他喃喃自语,目光落在横轴中间——那里还没有固定木料的装置。

他找来两块圆形的木片,木片中间凿出与横轴匹配的孔,孔内壁刻上细密的纹路,增加摩擦力。又在横轴上钻了两个小孔,穿上细麻绳。“将木料套在横轴上,两端用木片顶住,再用麻绳将木片绑紧,这样木料就不会松动了。”他一边说,一边将一段松木套在横轴上,用木片顶住两端,拉紧麻绳。转动横轴时,松木果然随着轴身一起旋转,纹丝不动。

阿竹在一旁看得眼睛发直,忍不住拍手叫好:“公输先生,这器械也太巧妙了!有了它,削木头肯定快多了!”

公输盘却没有放松,他盯着旋转的松木,忽然说道:“还不够。刀具削切时会产生反作用力,若是刀架不稳,削出的形状就会偏差。”他又找来几根粗木,在刀架两侧加了斜撑,将刀架牢牢固定在地面上。这下再推动刀架,刀架纹丝不动,铁刀稳稳地对准了旋转的松木。

一切准备就绪,公输盘深吸一口气,示意阿竹旋转木头。阿竹握紧绳子,用力向后一拉,木盘带着横轴“嗡嗡”转动起来,松木也随之高速旋转,表面的木纹在离心力作用下变得模糊。公输盘双手扶住刀架上的木块,缓缓将铁刀推向松木。

“滋啦——”一声刺耳的摩擦声响起,木屑飞溅而出,像雪花一样落在地上。公输盘屏住呼吸,手腕微微用力,调整刀具的角度。铁刀在松木表面划出一道圆润的弧线,原本粗糙的木面渐渐变得光滑。阿竹拉绳子的速度很均匀,横轴的转速始终稳定,铁刀削切的痕迹也格外规整。

南宫勉站在一旁,大气都不敢喘。他做漆器多年,见过不少工匠削木,却从未见过如此规整的削切过程。以往工匠手工削圆木,不仅费时费力,表面还难免凹凸不平,需要反复打磨。可眼前这器械,不过片刻功夫,一段不规则的松木,竟渐渐变成了一根光滑的圆柱。

“停!”公输盘突然喊道。阿竹立刻停下拉绳子的手,横轴渐渐减速,最终停了下来。公输盘取下圆柱松木,递给南宫勉:“南宫先生请看,这圆柱的圆度如何?”

南宫勉接过松木,入手光滑冰凉,表面看不到一丝刀痕,用手指顺着圆周滑动,没有半点凹凸。他不由得惊叹:“完美!简直是完美!公输先生,您这器械……真是神了!”

公输盘却摇了摇头,指着圆柱的一端说道:“这只是基础。晚辈说过,要能削出苹果那样的形状。”他重新将一段稍粗的松木固定在横轴上,调整刀具的角度,让刀刃呈一定的倾斜度。“阿竹,慢些旋转,保持转速均匀。”

阿竹点点头,缓缓拉动绳子。松木再次旋转起来,公输盘推动刀架,铁刀慢慢接触到松木表面。这次他没有一直推进,而是随着松木的旋转,缓缓调整木块的位置和刀具的角度。刀刃在松木表面游走,木屑如流水般落下,松木的形状渐渐发生变化——中间慢慢鼓起,两端则逐渐收尖,竟真的像个硕大的苹果。

半个时辰后,公输盘示意阿竹停下。当他取下那截松木时,南宫勉和阿竹都看呆了:那松木通体光滑,形状圆润,中间鼓两端尖,活脱脱就是一个放大的苹果,连表面的弧度都均匀得仿佛用圆规画出来的一般。

“成了!真的成了!”阿竹激动得跳了起来,围着那“苹果”转来转去。

南宫勉走上前,轻轻抚摸着松木的表面,眼中满是震撼。他做了一辈子漆器,最头疼的就是异形木胎的加工,往往需要几个工匠耗费数日才能做出一个规整的苹果形木胎,稍有不慎便会前功尽弃。可公输盘发明的这器械,竟在短短半个时辰内就完成了,而且做工远比手工精细。

“公输先生,”南宫勉转过身,对着公输盘深深一揖,“您不仅破解了镟木工艺,还造出了如此精妙的器械。南宫勉佩服得五体投地!”

公输盘连忙扶起他,笑道:“南宫先生过奖了。这器械不过是晚辈结合车轮、辘轳的原理琢磨出来的,还有许多不足之处。比如转速还不够稳定,刀具的角度调整也不够精细,若是要做更小更复杂的物件,恐怕还得改进。”

“即便如此,这也是前所未有的创举啊!”南宫勉激动地说,“先生给这器械起个名字吧?日后传遍天下,也好让世人知道这是公输先生的发明。”

公输盘低头看着地上的器械,横轴还在微微晃动,刀架上的铁刀泛着寒光。他想起昨夜画在地上的图样,想起旋转的木料和飞溅的木屑,沉吟片刻道:“此器械以旋转木料为核心,用刀具削切成型,不如就叫‘旋木刀床’吧。”

“旋木刀床……好名字!”南宫勉连连点头,“既点明了用途,又彰显了其精妙。公输先生,有了这车床,日后漆器木胎的加工,定能事半功倍。您看……能否将这车床的做法传授给我的工匠?南宫勉愿出重金相谢!”

公输盘摆摆手:“南宫先生不必如此。技艺本就该流传于世,让更多人受益。晚辈不仅会传授车床的做法,还会教工匠们如何调整刀具角度,如何根据木料的软硬调整转速。”

南宫勉闻言,更是感激,当即命人摆上酒席,再次宴请公输盘。席间,他忍不住问道:“公输先生,晚辈实在好奇,您是如何想到用旋转的方式加工木料的?这想法太过新奇,晚辈从未听说过。”

公输盘端起酒杯,抿了一口酒,笑道:“其实也不算新奇。世间万物,皆有其理。车轮围绕车轴转,才能载人载物;辘轳围绕木轴转,才能省力提水。晚辈不过是将这些常见的原理,用到了削木上罢了。关键在于观察——只要仔细观察身边的事物,总能从中找到启发。”

他顿了顿,又说道:“就像这次改良刀具,是梦到羊角受到的启发;做橹板,是看到鸭子游水想到的。这旋木车床,也是从车轮和辘轳中得到的灵感。其实很多发明创造,并非凭空而来,而是源于对生活的细心观察和不断琢磨。”

南宫勉听得连连称是,举杯敬道:“公输先生所言极是。世人只看到先生的才华,却不知这才华背后,是对事物的深刻洞察和不懈钻研。南宫勉敬先生一杯!”

两人一饮而尽,席间气氛愈发热烈。阿竹和其他工匠也纷纷上前敬酒,向公输盘请教车床的用法。公输盘耐心解答,从木料的选择到刀具的打磨,从转速的控制到角度的调整,无一不细致入微。

接下来的几日,公输盘留在南宫勉的工坊,指导工匠们制作旋木刀床。他根据工匠们的反馈,对刀床进行了多处改良:将木盘换成了更大的铁盘,增加了转动的惯性,让转速更加稳定;在刀架的滑槽内加了木轴,减少了木块滑动时的摩擦;还在横轴上刻了刻度,方便工匠们精准固定木料的位置。

改良后的刀床,效率更高,操作也更简便。原本需要三个工匠花费一天才能做好的苹果形木胎,现在一个工匠用车床不到一个时辰就能完成,而且质量远超手工制作。南宫勉看着堆积如山的规整木胎,笑得合不拢嘴,对工输盘的敬佩更是溢于言表。

这天,公输盘正在指导工匠调整刀具角度,南宫勉拿着一个刚做好的苹果形木胎走过来,说道:“公输先生,您看这木胎,用来做漆器再合适不过。只是晚辈突发奇想,若是在车床上安装不同形状的刀具,能否做出更复杂的花纹?比如在木胎表面刻出螺旋纹,或是凹凸的图案?”

公输盘接过木胎,摩挲着光滑的表面,眼中闪过一丝灵光:“南宫先生这个想法好!若是将刀具做成特定的形状,在木料旋转时,让刀具按照一定的轨迹移动,或许真能刻出花纹。晚辈可以试试在刀架上加装一个可以横向移动的装置,这样刀具既能前后移动,又能左右移动,就能做出更复杂的造型了。”

两人越聊越投机,不知不觉已到深夜。南宫勉留公输盘在工坊歇息,自己却兴奋得睡不着,拿着那个苹果型木坯在灯下反复端详。他仿佛看到自家漆器铺的未来,有了这新奇工具,定能做出独一无二的好物件。

南宫勉心里对于公输盘更加敬佩。这年轻人不仅手艺高超,心胸更难得,不像有些工匠把技艺藏着掖着。他拉着公输盘的手说:“先生如此慷慨,我南宫勉也不能小气。从今往后,您在我这工坊想做什么就做什么,材料工具随便用!”

公输盘指着车床,眼里闪烁着光芒:“这只是个开始。将来我还要做能加工方形的机器,能雕刻花纹的机器,让天下的工匠都能省力高效地干活。”南宫勉看着他意气风发的样子,仿佛看到了一位真正的巨匠正在冉冉升起。

夕阳透过工坊的窗户,照在旋转的车床上,木花在阳光下飞舞,像撒落的金粉。公输盘专注地调整着刀架,神情认真而虔诚。他或许不知道,自己此刻手中的车床,正是后世千万机床的雏形;他这看似平凡的发明,正在悄然改变着手工业的未来。而这一切,都始于那个酒后的承诺,和一颗永不停歇的匠心。

从此人类有了第一台车床,可以加工球形的机械。(作者按:苹果型的漆器春秋时期已经出现,考古已经验证。可惜的是球形物品外壳加工,仅适合工业化时代单一品种规格大批量生产,不适合定制化的手工业时代,这个机械没能流传开来。)

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