【簡介：】總體來看，可以說機械制造伴隨了人類社會發(fā)展整個歷史過程。人類文明初期，遠古人就能夠利用滾木等工具進行搬運，用石器進行打磨、切削。到商周時期青銅器制造十分繁榮，春秋時期鐵

總體來看，可以說機械制造伴隨了人類社會發(fā)展整個歷史過程。人類文明初期，遠古人就能夠利用滾木等工具進行搬運，用石器進行打磨、切削。到商周時期青銅器制造十分繁榮，春秋時期鐵器和生鐵冶鑄技術開始出現(xiàn)。西漢中期已煉出灰口鑄鐵，并出現(xiàn)了壁厚3～5毫米的薄壁鑄鐵件。鑄鐵熱處理技術也有所發(fā)展。這一時期，弓弩大量制造并用于戰(zhàn)爭。漢代農(nóng)業(yè)機械開始應用，到唐宋時期，水利機械，耕作等各種農(nóng)具及紡車等手工機械得到大力發(fā)展。明代造船業(yè)空前繁盛。

13世紀以后，機械鐘表在歐洲發(fā)展繁榮。1765年，發(fā)明了蒸汽機。揭開了第一次工業(yè)革命的序幕。蒸汽機給人類帶來了強大的動力，各種由動力驅動的產(chǎn)業(yè)機械 — 紡織機、車床等，如雨后春筍般出現(xiàn)。19世紀，第二次工業(yè)革命電動機和內(nèi)燃機發(fā)明，人類進入電氣化時代，集中驅動被拋棄了，每臺機器都安裝了獨立的驅動裝置，為汽車、飛機的出現(xiàn)提供了可能性。18世紀末現(xiàn)代車床的雛形在英國出現(xiàn)，19世紀末自動機床、大型機床出現(xiàn)， 20世紀初機械制造進入了大批量生產(chǎn)時代。20世紀四五十年代，以計算機的應用等為代表的第三次工業(yè)革命爆發(fā)，機械制造開始進入自動化、智能化時代。機器人作為現(xiàn)代機器的代表走上了歷史舞臺，工業(yè)機器人在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛地應用于搬運、裝配、焊接、噴漆、鑿巖等工作。

進入21世紀，機械制造走向高精尖發(fā)展，航工航天，生物科技，高端軍事裝備等特種機械設備層出不群，隨著新的科技革命即將來臨，機械制造必然會迎來更大的發(fā)展。

機械制造工藝的發(fā)展，可以作為人類社會生產(chǎn)水平發(fā)展的標志。機械制造工藝是研究機械工程發(fā)展史的一個重要的基本問題。機械制造工藝的發(fā)展水平，對各行業(yè)所用工具、設備的技術水平有重大影響。本節(jié)著重介紹中國古代制造機械或工具時使用的技術、設備和方法，重點研究以下幾個方面的問題：

（1）機械加工方法。

按加工方法分，古代常用的機械加工工藝和相關技術包括：

①熱加工工藝，指被加工材料要加熱到高于再結晶溫度，使其機械性質有較大變化（如金屬材料在高溫下變軟，甚至變?yōu)橐后w），以便成型，如鑄、鍛、焊、熱處理及多種表面處理工藝。

②冷加工工藝，指古代機械加工工藝中，在常溫下的加工方法。古代冷加工從打制石器開始，逐漸發(fā)展到對石、木、骨、金屬的切割、鉆孔、磨、研等工藝。

③測量方法，包括測量工具和測量管理的發(fā)展，它在一定程度上反映了機械制造工藝發(fā)展的規(guī)模和水平。

（2）使用的材料。

機械加工使用的材料反映了當時的工藝水平，并對產(chǎn)品性能有較大影響。古代加工對象由石、木、骨等非金屬材料逐漸發(fā)展為各種金屬材料。

（3）使用的動力。

古代機械加工主要使用人力、畜力作為動力，后來逐漸發(fā)展為以水力、風力、熱力和彈力等作為動力。

（4）加工的產(chǎn)品。

古代機械加工首先是為了滿足生活和生產(chǎn)需求，產(chǎn)品多為生活和生產(chǎn)中使用的器械及工具，但這些器具多為木制，未能流傳下來。根據(jù)發(fā)掘出來的大量古代工藝晶（許多為禮器）和武器，可以領略到當時機械工藝發(fā)展的水平。

（5）加工設備和發(fā)展規(guī)模。

機械加工工藝大多需要一定的設計才能實現(xiàn)，因此，研究古代的機械加工設備及其發(fā)展規(guī)模，對了解古代工藝的發(fā)展水平具有重要意義。在古代機械加工工藝發(fā)展過程中，以上幾個方面是互相聯(lián)系又互相促進的。充分掌握有關古代機械加工工藝方面的資料，并加以綜合比較和分析，才能較確切地了解古代機械制造工藝的發(fā)展情況。

人類在進化過程中為了生存和抵御自然界其他猛獸的侵襲，首先學會了制作和使用工具。史前時期的加工對象基本上為非金屬，用于制造工具的材料為石、木、骨、蚌殼等，采用的動力為人力。據(jù)分析，一個原始的切削加工過程已經(jīng)具備了三個基本要素：即刀具（帶刃口的工具）、被加工的對象（木、骨等）和切削運動（人用手握住刀具和被加工對象，并使它們之間有一定的作用力和相對運動）。刀具的發(fā)明和切削加工的應用在人類發(fā)展歷史上有著重要的意義。刀和火的發(fā)現(xiàn)與應用是人類的兩大重要發(fā)明。人類對刀的認識重點在于刀刃，由圖2-3可以看出刀刃的鋒利和光滑程度不斷提高，表明了人類認識的提高和制造工藝的發(fā)展。在舊石器時代主要用石料做切削工具，而在新石器時代的仰韶文化時期，隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，要求更多數(shù)量和品種的工具，因而進一步發(fā)展了以骨、玉等為材料制造的工具。

圖2-3　石器時代的工具當時石制刀具的制造方法有打制和磨制兩種。打制刀具是將天然礫石不加修整即行打制，除刃口部分外，其他部分很少加工。在舊石器時代一般都沒有精加工步驟。磨制刀具大致可以分為以下加工步驟：（1）毛坯制造，從礫石上打下石片，或用木板加砂蘸水磨擦切削，使刀具初步成形；（2）磨削，可以分為粗磨和細磨兩個步驟，分別用粗砂或細砂蘸水進行磨削，許多出土石刀上有磨制的痕跡；（3）精制刃部，可將刀刃的一面或兩面磨成斜刃；（4）鉆孔，用木棒加砂蘸水用手轉動，有些孔形特別整齊，可能是在棒上加了弓形物，使轉動加速。為了磨制方便，可由兩面對鉆，鉆孔前劃線溝，以保證兩面的孔對準。

圖2-3（e）是幾種由不同材料制成的組合式結構刀具。有用繩索將石鏃固定在木制箭桿上的木桿石鏃，為固定牢固，在箭桿上開出夾持槽，把箭頭放人槽內(nèi)。其余為鑲嵌在骨制刀柄