中國是世界上最早使用和發展機械的國家之壹,在機械制造方面有很多發明。在中國,大約在40 ~ 50萬年前,出現了用於粗加工的刮刀、劈砍工具、三棱尖工具等原始工具。研磨技術出現於4 ~ 5萬年前。很多石器已經光滑鋒利,有單刃、雙刃、凸刃、凹刃、圓刃。石器時代出現了石斧、石錘、木頭、皮革等各種簡單粗糙的工具。圖2-1是在中國不同地區發現的各種石器時代的工具。從圖中我們可以看到,刀片的鋒利度和平滑度都在不斷提高,這說明了人類認識的提高和制造技術的發展。舊石器時代主要使用石頭作為切割工具,但在新石器時代的仰韶文化時期,由於農業發展的要求,工具的數量和種類更多,進壹步發展了用骨、玉等材料制成的工具。
圖2-1石器時代工具
2古代陶瓷制造業
陶器的發明是人類文明發展的重要標誌,是人類第壹次按照自己的意誌利用自然事物創造出來的全新事物(圖2-2)。人們將粘土與水混合,制成各種器皿,曬幹後用火烘烤,產生質變,形成陶器。開啟了人類利用和改造自然的新篇章,具有劃時代的重大意義。陶器的出現標誌著新石器時代的開始。陶器的發明也極大地改善了人類的生活條件,開辟了人類發展史上的新紀元。
圖2-2中國古代陶瓷
3古代青銅制造業
中國古代金屬冶煉鑄造技術發明較早,技術精湛。比如商周時期的青銅器古樸渾厚,春秋時期的青銅器纖細精致,形成了中國古代青銅器的獨特風格。司母戊大方鼎(圖2-3)和泗陽方尊(圖2-4)就是典型代表。司母戊大方鼎是殷代青銅器中的傑作,是我國出土最大的青銅器。司母戊大方鼎高1.33m,重875kg。從外觀上看,司母戊大方鼎腹壁寬如墻,大而厚的耳朵上飾有虎口咬紋。鼎身四周為雷紋,四角為獸面。腹壁上鑄有“司母戊”銘文,鼎的整體造型給人壹種很恐怖的感覺。
圖2-3司母戊大方鼎
圖2-4四羊方尊
4古代鐵器制造業
鐵器時代是人類發展史上極其重要的時代。人們在冶煉青銅的基礎上,逐漸掌握了冶鐵技術。春秋時期(公元前770-476年)是中國古代鐵器制造技術的初始時期。
從圖2-5,鑄造壹千口鐘和壹尊佛像可以看出,用多爐同時熔化合金來鑄造大型鑄件;圖2-6和圖2-7反映了用重疊鑄造法鑄造貨幣並將貨幣的外圓銼在壹起的情況;在圖2-8中,鍛造壹個千斤重的錨的示意圖上給出了加熱、錘鍛、提升和翻轉所用的工具和加工方法。圖2-9顯示了所用的鉆具、鍛造、滲碳等加工方法和設備。
圖2-5鑄造千窯鐘和仙女佛像
圖2-6鑄造貨幣