1673年吳三桂在雲南起兵反清，次年耿精忠在福建響應作亂，尚之信受吳三桂封爵在廣東作亂，一時間三藩氣勢洶洶，兵至湖廣、江西、四川、陝甘，形勢十分嚴峻。康熙帝命令南懷仁鑄造火炮予以鎮壓。從1674年起至1681年，南懷仁鑄造各種型別火炮，康熙帝親自參加試射，並運用於平叛戰場。

1675年南懷仁造成的木炮，在盧溝橋試射，康熙帝親臨現場，指出輕巧甚佳。1676年鑄造紅衣銅炮，除令內大臣、八旗固山察看試射外，康熙帝還在南苑觀看演習。木炮、紅衣銅炮，共造一百三十位。1681年造成神威戰炮，康熙帝在盧溝橋觀看試放，指出驗準星的方法。神威戰炮共鑄造三百二十門，配給八旗，各四十門，訓練八旗炮手約二百四十名。

南懷仁還鑄造得勝炮三百二十門。南懷仁所鑄造的火炮，根據攻城、守城、戰陣的不同用途可分為三個型別，故而炮身長短、厚薄、輕重各不相同。由於制炮的成功，康熙帝於1682年授予南懷仁工部右侍郎加銜。平定三藩之亂以後，康熙帝還命令南懷仁繼續造炮，1686年，著南懷仁鑄造沖天炮和炮車，試射成功。次年，康熙帝再令南懷仁製造炮彈三斤的銅炮八十位。1690年烏蘭布通之役中，佟國綱、佟國維兄弟率領的左翼及火器營衝入敵陣，令敵人傷亡慘重，此後康熙帝擴充火器營。

另一方面火炮也用於軍隊裝備和展示軍威。1689年中俄尼布楚談判，談判雙方均顯示力量和軍威，清朝代表團由八九千人組成，內有三千名士兵，五十門大炮，一萬二千匹馬、三千頭駱駝。康熙帝鑄造的火炮是增強八旗軍火力，也壯大了軍威。南懷仁字敦伯，又字勳卿，比利時人。南懷仁是清初最有影響的來華傳教士之一，為近代西方科學知識在中國的傳播做出了重要貢獻。

南懷仁是康熙皇帝的科學老師，曾經在長達五個月的一段時間裡，從早到晚給皇帝講授幾何學和天文學。南懷仁對清代火炮技術發展作出重大貢獻，他對火炮的“準炮之法”進行了系統研究，並寫成專著《神威圖說》、《形性之理推》。