国机械发展史论我，比较顺利
机械（machinery）是机器（machine）和机构（mechanism）的总称。各种机构都是用来传递与变换运动和力的可动装置。至于机器则都是根据某种使用要求而设计的执行机械运动装置，可用来传递和变换能量，物料和信息，机械是人类生活和生产的基本要素之一，是人类物质文明最重要的组成部分。机械的发明是人类区别于其他动物的一项主要标志。人类自从用机械代替简单的工具，使手和足的“延长”在更大程度上得到发展 。而经过三次工业革命的洗礼，机械的飞速发展，更是使人类达到了前所未有的境地，可以说，世界机械的发展史，就是人类超越自我，探索未知领域的发展史。 1 世界机械发展的三个阶段 世界机械的发展与人类的文明发展史紧密相连，根据人类文明的发展，世界机械的发展史可分为三个阶段：从公元前7000年城市文明的出现到公元十七世纪末为机械的起源和古机械发展阶段，从十八世纪到二十世纪初为近代机械发展阶段，由二十世纪初到现在，为现代机械发展阶段。每一个阶段的机械都有各自的特点，都曾使得人类的社会飞跃发展，且带来了人类社会质的改变。下面按时间来分，从三个阶段来叙述世界机械的发展史。 1机械起源和古代机械发展阶段 据世界考古家发现，公元前7000年，在巴勒斯坦地区犹太人建立杰里科城，城市文明首次出现在地球上，最找的机械———车轮或许是此时诞生的。车轮是人类重要的发明之一，正是由于车轮的诞生，才是车成为人类重要的交通工具。而最早的车轮是用来制陶的。当人类进入青铜器时代，机械得到了很大的发展，也开始变得更加实用，当今世界七大奇迹之一，埃及的金字塔，便是从进入青铜器时代的埃及巴达里人发明的搬运重物的工具慢慢建立起来的。公元前3500年，古巴比伦的苏美尔诞生了带轮的车，是在橇板下面装上轮子而成。 公元前3000年，美索不达米亚人和埃及人开始普及青铜器，青铜农具及用来修造金字塔的青铜工具（比如：凿子）在此时已广泛使用。 公元前2800年，中国中原地区出现原始耕地工具——耒耜（木制）。 公元前2800年，青铜器制作技术传入我国周边，西域的游牧民族（现中国甘肃东乡马家窑文化遗址）出现锡青铜铸成的铜刀。公元前2500年，欧亚之间地区就曾使用两轮和四轮的木质马车．埃及古代墓葬中曾发现公元前1500年前后的两轮战车。 公元前2500年，伊拉克和埃及用失蜡法铸造青铜金属饰物。 公元前2400年，埃及出现腕尺、青铜手术刀，滑轮等机械设备。 2近代机械的发展阶段 为了实现大批量生产，从十九世纪开始，人们就开始探索，首先的用于大批量生产的是在军事领域，人们采取了互换式的生产方法，其后，各种新式互换式的机床也应运而生，在制造机床上的同时，为了保证机床的精确度，千分尺等一大批测量器具和螺纹被设计制造出来。 在对管理模式的研究下，机械的制造开始走向自动化，例如，辛辛那提公司制造的液压式平面磨床，就是具有自动循环系统；而在米尔沃尔基的工厂，钻床实现了自动化，部件的安装或移动，钻头的转动及进给，工作台的移动等动作都是自动进行的。 3现代机械的发展阶段 随着电子科技的发展，机械的自动化程度越来越高，1952年，美国帕森斯公司制成第一台数字控制机床，1962年，美国本迪克斯公司首次在数控铣床上实现最佳控制（ACO）。 1967年，美国的福克斯首次提出机构最优化概念，英国莫林斯公司根据威廉森提出的柔性制造系统的基本概念研制出“系统24”。1976年，日本发那科公司首次展出有四台加工中心和一台工业机器人组成的柔性制造单元。 而这一时期，最重要的发明无疑是电脑，电脑的出现并运用到生产中，是机械的生产效率，精确度提高到了一个前所未有的高度。 2世界机械发展的未来趋势 人类自从用机械代替简单的工具，使手和足的“延长”在更大程度上得到发展。但是人还以头脑为其独有的特征，为了使头脑的功能得以延伸，因而产生了控制理论，计算机科学，人工智能科学和信息科学。 现在的机械，已经远远不是马克思时代定义的“原动机+传动机+工作机”，而是已经会“自行思考”。随着各种技术的发展，未来的机械将会更加智能化。机械的发展，将是计算机控制下的机械，计算机不仅仅是用来计算的机械，而且它起着头脑的作用，不论是什么机械，都将发展成为一个机器人。 3 对世界机械发展背后世界的思考 在机械飞速发展之下，自然环境受到了严重的破坏，空气污染，水质污染，固体废弃物污染，海洋污染，聚氯乙烯污染，内燃机引起的铅污染等等，严重危害着人类自身以及其他生物的生存，而各种重要的资源如煤炭，石油，天然气„„„也在殆尽之中。 告诉的机械发展背后是一个如此“肮脏”的世界，机械未来的发展也引起许多人为此担忧，1987年世界环境与发展委员会《在我们的共同未来》报告中第一次阐述了可持续发展(Sustainable Development)的概念，为未来的发展开辟了希望。
公元前1300年，中国始用铜犁。 中国用研磨方法加工铜镜。 公元前1200年，叙利亚出现磨谷子用的手磨。 两河流域文明在建筑和装运物料过程中，已使用了杠杆、绳索滚棒和水平槽等简单工具。 滑轮技术流传到亚述，亚述人用作城堡上的放箭机构。 埃及出现绞盘，最初用在矿井中提取矿砂和从水井中提水。 埃及初步出现了水钟、虹吸管、鼓风箱和活塞式唧筒等流体机械。 公元前1000年，铁器制作技术自印度传入中原邻近的少数民族，中国西部国家（南越，楚国）出现带铁犁铧的犁。 公元前1000年，中国发明冶铸青铜用的鼓风机。 公元前770年，中国开始使用失蜡铸造方法铸造青铜器。 中原出现可锻铸铁和铸钢。 中国已普遍采用漏壶计时 西元纪年法（阳历）诞生(凯撒公元前48年，经凯撒修正后，这一历法称为凯撒历)，罗马文明确定太阳历与24节气。 公元前770年，中国湖北铜绿山春秋战国古铜矿遗址留存木制辘轳轴。 中国出现制造战船的工场。 公元前700年，中国出现滑轮。 公元前600年，古希腊和古罗马进入古典文化时期，这一时期在古希腊诞生了一些著名的哲学家和科学家，他们对古代机械的发展作出了杰出的贡献。如学者希罗著书阐明关于五种简单机械(杠杆、尖劈、滑轮、轮与轴、螺纹)推动重物的理论，这是已知的最早的机械理论书籍。 公元前513年，中国的《左传》记载中国最早的铸铁件——晋国铸刑鼎。 希腊罗马地区木工工具有了很大改进，除木工常用的成套工具如斧、弓形锯、弓形钻、铲和凿外，还发展了球形钻、能拔铁钉的羊角锤、伐木用的双人锯等。此时，长轴车床和脚踏车床已开始广泛使用，用来制造家具和车轮辐条。脚踏车床一直延用到中世纪，为近代车床的发展奠定了基础。 公元前500年，中国湖北随县曾侯乙墓留存春秋战国时期最复杂、最精美的青铜器—曾侯乙尊盘和曾侯乙编钟，编钟由8组65枚组成，采用浑铸法铸造。 中国春秋末期的齐国编成手工艺专著《考工记》。 世界上第一枚冲制法制成的钱币在罗马诞生，这是金属加工方面的一大成就，是现代成批生产技术的萌芽。 公元前476年，中国出现用天然磁铁制成的指南针—司南。 中国开始用叠铸法铸造青铜刀币。 中国河北易县燕下都遗址留存的钢剑中有淬火组织，矛、箭铤中有正火组织。 中国河南洛阳留存经脱碳退火的白口铸锛，表面已脱碳成钢。 中国河南信阳留存汞齐鎏金器物。 公元前476年，中国山西永济县蘖家崖留存青铜棘齿轮(直径25毫米，40齿) 中国河北武安午汲古城遗址留存铁制棘齿轮。 公元前400年，中国的公输班发明石磨。 公元前220年，希腊的阿基米德创制螺旋提水工具。 希腊的阿基米德提出物体浮动理论——阿基米德原理。 古希腊人在手磨的基础上制成了轮磨。 中国西安兵马俑出土的青铜秦剑大约诞生于此时期。 公元前206年，中国西汉出现青铜铸件透光镜。 公元前206年，齿轮在欧洲出现，最早的应用是装在战车用来记录行车里程的里程计上。 中国四川成都市站东乡留存滑车。 罗马在单轮滑车的基础上发明复式滑车。它最早应用是在建筑上起吊重物。 公元前113年，中国河北满城西汉中山靖王刘胜墓留存经过渗碳处理的佩剑。 公元前110年前后，罗马桔槔式提水工具和吊桶式水车使用范围扩大，涡形轮和诺斯水磨等新的流体机械出现，前者靠转动螺纹形杆，将水由低处提到高处，主要用于罗马城市的供水。后者用来磨谷物，靠水流推动方叶轮而转动，其功率不到半马力。 公元前100年，罗马功率较大的维特鲁维亚水磨出现，水轮靠下冲的水流推动，通过适当选择大小齿轮的齿数，就可调整水磨的转速，其功率约三马力，后来提高到五十马力，成为当时功率最大的原动机。 公元元年至1700年 公元1世纪，亚历山大的西罗著有《气动力学》，其中记载利用蒸汽作用旋转的气转球(反动式汽轮机雏形)。同时，西罗发明的汽转球(又叫风神轮)出现。汽转球作为第一个把蒸汽压力转化为机械动力的装置，它也是最早应用喷气反作用原理的装置。 公元9年，中国制出新莽卡尺。 25～221年，中国的毕岚发明翻车(龙骨水车)。 中国的杜诗发明冶铸鼓风用水排。 中国出现水轮车(水轮机雏形)。 78～139年，中国的张衡发明浑天仪(水运浑象)，由漏水驱动，能指示星辰出没时间。 2世纪，中国用花纹钢制造宝刀、宝剑——类似大马士革刚。 105年，中国的蔡佗监造出良纸。 220～230年，中国出现记里鼓车。 235年，中国的马钧发明由齿轮传动的指南车。 265—420年，中国的杜预发明由水轮驱动的连机碓和水转连磨。 4世纪，地中海沿岸国家在酿酒压力机上应用螺拴和螺母。 西方机械技术的发展因古希腊和罗马的古典文化处于消沉而陷于长期停顿。黑死病等瘟疫的蔓延，是西方世界陷入长达400年的黑暗。 5～6世纪，中国发明磨车。 420～589年，中国出现车船。 550—580年，中国的綦母怀文发明灌钢技术。 618—907年，中国西安沙坡村留存银质被中香炉，结构奇巧。 700年，波斯开始使用风车。 953年，中国铸造大型铸铁件——沧州铁狮子(重5000千克以上)。 1041～1048年，中国的毕升发明活字印刷术。 1088年，中国的苏颂、韩公廉制成带有擒纵机构的水运仪象台。 1097年，中国在山西太原晋祠铸有四个大铁人——宋代铁人。 1127～1279年，中国发明水转大纺车。 1131～1162年，中国记载走马灯(燃气轮机雏形)。 1263年，中国的薛景石完成木制机具专著《梓人遗制》。 1330年，中国的陈椿在《敖波图》中记载化铁炉(搀炉)。 1332年，中国用铜制造大炮。 文艺复兴时代开始，意、法，英等国相继兴办大学，发展自然科学和人文科学，培养人才，西方机械技术开始恢复和发展。 1350年，意大利的丹蒂制成机械钟，以重锤下落为动力，用齿轮传动。 1395年，德国出现杆棒车床 1439年，德国谷腾堡发明金属活字凸版印刷机。 1608年，荷兰的李普希发明望远镜。 1629年，意大利的布兰卡设计出靠蒸汽冲击旋转的转轮(冲动式汽轮机的雏形)。 1637年，中国刊印了宋应星的科学技术著作《天工开物》，书中对中国古代生产器具和技术有详细记载。 1643年，意大利的托里拆利通过实验测定标准大气压值为760毫米汞柱高奠定了流体静力学和液柱式压力测量仪表的基础。 1660年，法国的帕斯卡提出静止液体中压力传递的基本定律，奠定了流体静力学和液压传动的基础。 1650～1654年，德国的盖利克发明真空泵，1664年他在马德堡演示了著名的马德堡半球实验，首次显示了大气压的威力。 1656～1657年，荷兰的惠更斯创制单摆机械钟。 1665年，荷兰的列文胡克和英国的胡克发明显微镜。 1698年，英国的萨弗里制成第一台实用的用于矿井抽水的蒸汽机—“矿工之友”。它开创了用蒸汽作功的先河。 公元1700年～1800年 1701年，英国的牛顿提出对流换热的牛顿冷却定律。 1705年，英国的纽科门发明大气活塞式蒸汽机，取代了萨弗里的蒸汽机。功率可达六马力。 1709～1714年，德国的华佗海特先后发明酒精温度计和水银温度计，并创立以水的冰点为32度、沸点为212度、中间分为180度的华氏温标。 1713～1735年，英国的达比发明用焦炭炼铁的方法。1735年，达比之子将焦炭炼铁技术用于生产。 1733年，法国的卡米提出齿轮啮合基本定律。 1738年，瑞士的丹尼尔第一·贝努利建立无粘性流体的能量方程—贝努利方程。 1742～1745年，瑞典的摄尔西乌斯创立以水的冰点为100度、沸点为0度的温标。1745年，瑞典的林奈将两个固定点颠倒过来，即成为摄氏温标。 18世纪中叶，法国的拉瓦锡和俄国的罗蒙诺索夫提出燃烧是物质氧化的理论。 1755年，瑞士的欧拉建立粘性流体的运动方程——欧拉方程。 1764年，英国的哈格里夫斯发明竖式、多锭、手工操作的珍妮纺纱机。 1769年，英国的瓦特取得带有独立的实用凝汽器专利，从而完成了蒸汽机的发明。这种蒸汽机后于1776年投入运行，热效率达2～4%。 法国的居诺制成三轮蒸汽汽车，这是第一辆能真正行驶的汽车。 1772～1794年，英国的瓦洛和沃恩先后发明球轴承。 1774年，英国的威尔金森发明较精密的炮筒镗床，这是第一台真正的机床—加工机器的机器。它成功地用于加工汽缸体，使瓦特蒸汽机得以投入运行。 1785年，法国的库仑用机械啮合概念解释干摩擦，首次提出摩擦理论。 英国的卡特赖特发明动力织布机，完成了手工业和工场手工业向机器大工业的过渡。 1786年，英国的西兹发明割穗机。 1787年，英国的威尔金森建成第一艘铁船。 1789年，法国首次提出“米制”概念。1799年制成阿希夫米尺(档案米尺) 1790年，英国的圣托马斯发明缝制靴鞋用的链式单线迹手摇缝纫机，这是世界上第一台缝纫机。 18世纪90年代，英国的边沁先后发明平刨床、单轴木工铣床、镂铣机和木工钻床。 1792年，英国的莫兹利发明加工螺纹的丝锥和板牙。 1794年，英国的威尔金森建成冲天炉。 1795年，英国的布拉默发明水压机。 1797年，英国的莫兹利发明带有丝杠、光杠、进给刀架和导轨的车床，可车削不同螺距的螺纹。 1799年，法国的蒙日发表《画法几何》一书，使画法几何成为机械制图的投影理论基础。 公元1800年～1900年 19世纪初，英国的扬提出弹性模量概念，揭示了应变与应力间的关系。 1803年，英国的唐金制成长网造纸机。 英国的特里维希克制成第一辆利用轨道的蒸汽机车。 1804年，法国的毕奥提出热传导规律，并由法国的傅里叶最早应用，因而称傅里叶定律。 1807年，英国的布律内尔发明木工圆锯机。 1807年，英国的富尔顿建成第一艘明轮推进的蒸汽机船“克莱蒙脱”号。 1809年，英国的迪金森制成圆网造纸机。 1812年，德国的柯尼希发明圆压平凸板印刷机。 1814年，1814年，英国的斯蒂芬森制成铁路蒸汽机车“皮靴”号。1829年，斯蒂芬森父子的“火箭”号蒸汽机车在机车比赛中以速度58公里/小时、载重3137吨安全运行6公里的成绩获奖。 1816年，苏格兰的斯特林发明热气机。 1817年，英国的罗伯茨创制龙门刨床。 1818年，美国的惠特尼创制卧式铣床。 德国的德赖斯发明木制、带有车把、依靠双脚蹬地行驶的两轮自行车。 1820年前后，英国的怀特制成第一台既能加工圆柱齿轮、又能加工圆锥齿轮的机床。 1822年，法国的涅普斯进行照相制版实验，并制成世界上第一张照片。1826年，他又用暗箱拍摄出一张照片。 1827～1845年，法国的纳维和英国的斯托克斯建立粘性不可压缩流体的运动方程—纳维—斯托克斯方程。 1830年，法国出现火管锅炉。 1833～1836年，美国的奥蒂斯设计制造单斗挖掘机械。 1834年，美国的佩奇和费伊分别发明榫槽机和开榫机。 1834～1844年，美国的帕金斯和戈里分别制成以乙醚为工质的和以空气为工质的制冷机。 1835年，英国的惠特沃斯发明滚齿机。 1836年，美国的麦考密克创制马拉联合收割机(康拜因)。 1837年，俄国的雅可比发明电铸方法。 1838年，俄国的雅可比用蓄电池给直流电动机供电以驱动快艇，这是首次使用电力传动装置。 美国的布鲁斯首次用压力铸造法生产铅字。 1839年，法国的达盖尔制成第一台实用的银版照相机，用它能拍出清晰的照片。 苏格兰的庞顿在其报告中阐明了现代照相制版方法。 英国的史密斯建成螺旋桨推进的蒸汽机船“阿基米德”号。 美国的巴比特发明锡基轴承合金(巴氏合金)。 1840～1850年，英国的焦耳发现电热当量，并用各种方式实测热功当量。他的实验结果导致科学界抛弃“热质说”而公认热力学第一定律。 1841年，英国的惠特沃斯设计英制标准螺纹系统。 法国的蒂莫尼埃设计和制造实用的双线链式线迹缝纫机。 1842年，英国的内史密斯发明蒸汽锤。 1848年，中国的丁拱辰著《演炮图说辑要》，其中的西洋火轮车、火轮船图说是中国第一部关于蒸汽机、火车和轮船的论述。 1845年，美国的菲奇发明转塔车床(六角车床)。 英国的汤姆森取得充气轮胎专利。1888年以后分别由英国的邓洛普和法国米西兰橡胶公司用于自行车和汽车车胎。 英国的柯拜在广州黄埔设立柯拜船舶厂，这是中国最早的外资机械厂。 1846～1851年，美国的豪取得曲线锁式线迹缝纫机专利；美国的胜家设计制造了这种缝纫机，从此缝纫机被大量生产。 1847年，世界上最早的机械工程学术团体—英国工程师学会成立。 法国的波登制成波登管压力表。 美国的霍伊发明轮转(圆压圆凸版)印刷机。 1848年，英国的开尔文(即汤姆森)创立热力学温标。 法国的帕尔默发明外径千分尺。 德国发明万能式轧机。 1849年，美国的弗朗西斯发明混流式水轮机。 1850～1851年，德国的克劳修斯和英国的开尔文分别提出热力学第二定律。 1850～1880年，英国发明各种气体保护无氧化加热方法。 1856年，德国工程师协会成立。 英国的贝塞麦发明转炉炼钢。 1856～1864年，英国的西门子和法国的马丁发明平炉炼钢。 1857年，英国的贝塞麦发明连续铸造方法。 1858年，美国的布莱克发明颚式破碎机。 1860年，法国的勒努瓦制成第一台实用的煤气机(也是第一台内燃机)。 德国的基尔霍夫通过人造空间模拟绝对黑体，建立基尔霍夫定律。 1861年，中国的曾国藩创办安庆军械所，这是中国人自办的第一家机械厂。 1862年和1865年先后造出中国第一台蒸汽机和第一艘木质蒸汽机船“黄鹊”号。 1862年，德国的吉拉尔发明液体静压轴承。 1863年，英国的索比用显微镜观察到钢铁的金相组织，并于1864年展出钢的金相显微照片。 1864年，法国的若塞尔最早研究刀具几何参数对切削力的影响。 1865年，中国的曾国藩、李鸿章等创办江南制造总局，这是中国近代机械工业的开端(1953年更名为江南造船厂)。 1867年，德国的沃勒在巴黎博览会上展出车轴疲劳试验结果，提出疲劳极限概念，奠定了疲劳强度设计的基础。 1868年，美国的希鲁斯发明打字机。 英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。 1868～1887年，英国和美国先后出现带式输送机和螺旋输送机。 1870年，俄国的季梅最早解释切屑的形成过程。 1872～1874年，贝尔和德国的林德分别制成氨蒸汽压缩式制冷机。 1873年，美国的斯潘塞制成单轴自动车床，不久又制成多轴自动车床。 1874年，英国的瑞利发现莫尔条纹现象。 英国的劳森制成链条传动、后轮驱动的现代型自行车。 1875年，德国的勒洛建立构件、运动副、运动链和机构运动简图等概念，奠定了机构学的基础。 1876年，德国的奥托创制往复活塞式、单缸、四冲程内燃机。 美国制成万能外圆磨床，首次具有现代磨床的基本特征。 1877年，法国的凯泰和瑞士的皮克特首先获得雾状液态氧。1892年，英国的杜瓦制成液化气体容器。 1878～1884年，奥地利的斯忒藩和玻耳兹曼建立辐射换热的斯忒藩一玻耳兹曼定律。 1879年，德国的西门子制造的电力机车试车成功。 世界上第一艘钢船问世。 瑞典的拉瓦尔发明离心分离机。 1880年，美国工程师学会成立。 1881年，法国出现蓄电池电力汽车。 中国胥各庄修车厂制出中国第一台蒸汽机车“中国火箭”号。 1882年，瑞典的拉瓦尔制成第一台单级冲动式汽轮机。 1883年，德国的戴姆勒制成第一台立式汽油机，1885年取得专利。 英国的雷诺发现流体的两种流动状态—层流和湍流，并建立湍流的基本方程—雷诺方程。 1884年，英国的帕森斯制成多级反动式汽轮机。 1885年，德国的本茨创制三轮汽油机汽车，1886年取得世界上第一个汽车专利。 德国的戴姆勒创制汽油机摩托车。 1885～1887年，俄国的别那尔多斯和美国的汤普森分别发明电弧焊和电阻焊。 1886年，德国的戴姆勒创制四轮汽油机汽车。 美国的赫谢尔用文丘里管制成测量水流的装置，这是最早的流量测量仪器。 英国的雷诺建立流体动压润滑理论。 1888年，德国的奥斯蒙德提出钢、铁与生铁的金相转变理论，后由英国的奥斯汀制成铁碳相图。 1889年，第一届国际计量大会首次正式定义“米”为：“在零撮氏度，保存在国际计量局的铂铱米尺的两中间刻线间的距离”。 美国的佩尔顿发明水斗式水轮机。 1890年，美国的艾姆斯制成百分表和千分表。 1891年，美国的艾奇逊制成最早的人造磨料—碳化硅。 1892年，美国的弗罗希利奇创制农用拖拉机。 1895年，德国的伦琴发现X射线。 1896年，瑞典的约翰森发明成套量快。 1897年，德国的狄塞尔创制柴油机。 美国的费洛斯创制插齿机。 英国的帕森斯建成第一艘汽轮机船“透平尼亚”号。 日本机械工程师学会成立。 1898年，美国的拉普安特创制卧式内拉床。 美国的泰勒和怀特发明高速钢。 1899年，法国的埃鲁发明电弧炉炼钢法。 公元1900年～现在 20世纪初，美国的柯蒂斯创制速度级汽轮机。 英国的科克尔和法国梅斯纳热首次对车轮、齿轮、轴承等进行实验应力分析。 1901年，法国发明气焊。 1903年，美国的莱特兄弟制成世界上第一架真正的飞机并试飞成功。 美国的福特建立福特汽车公司，开始大量生产汽车。1908年，福特研制的T型汽车投入市场。 第一艘柴油机船“万达尔”号下水。 1904年，德国的普朗特建立边界层理论。 美国的鲁贝尔发明胶版印刷机。 1906年，法国的勒梅尔和阿芒戈制成第一台能输出功率的燃气轮机(但效率仅3～4％，未获实用)。 1906～1914年，瑞士的比希试制复合式发动机。 1906年，德国的能斯脱发现“热定理”，1912年，经德国的普朗克和西蒙修改为热力学第三定律。 1907年，美国的泰勒研究切削速度对刀具寿命的影响，提出著名的泰勒公式。 1908年，中国广州均和安机器厂制出中国第一台内燃机(单缸卧式8马力柴油机)。 1911年，美国的泰勒发表《科学管理原理》一书，首次提出“科学管理”概念。 美籍匈牙利人卡门用空气动力学的观点阐明卡门涡街。 美国的格林里公司创制组合机床。 德国的杜衣斯堡人工合成橡胶。 1912年，英国的布里尔利和德国的施特劳斯等分别制成铬不锈钢和铬镍不锈钢。 中国的詹天佑发起成立中华工程学会，后成为中国工程师学会。 1913年，瑞典制成第一辆电力传动的柴油机车。 美国福特汽车公司建成最早的汽车装配流水线。 1915年，中国第一家钟厂——中宝时钟厂在烟台创办。 上海荣昌泰机器厂造出中国第一台机床(4英尺脚踏车床)。 1919年，中国最早的缝纫机厂—协昌、润昌缝纫机行在上海创办。 1920年，德国的霍尔茨瓦特制出第一台实用的燃气轮机(按等容加热循环工作)。 奥地利的卡普兰发明轴流转桨式水轮机。 捷克斯洛伐克的恰佩克在其科幻剧作《罗素姆万能机器人》中首次使用“机器人”(Robot)一词。 英国的格里菲思进行断裂力学分析。 1923年，德国的施勒特尔发明硬质合金。 1923～1927年，德国的柯斯特尔设计制造柯式干涉仪。 1926年，美国建成第一条自动生产线(加工汽车底盘)。 1927年，美国的伍德和卢米斯进行超声加工试验。1951年，美国的科恩制成第一台超声加工机。 1934年，德国的克诺尔和鲁斯卡制成透射电子显微镜。 1934年，中美合资的杭州中央飞机制造厂成立。曾制造出全金属轰炸机。 1935～1936年，中国的刘仙洲等发起成立中国机械工程学会。 1938年，美国的卡尔森首创静电复印技术。 德国的德古萨公司发明陶瓷刀具。 1938～1940年，美国的厄恩斯特和麦钱特用高速摄影机拍摄切屑的形成过程，并解释了切屑的形成机理。 1939年，瑞士制成发电用燃气轮机（按等压加热循环工作)。 1941年，瑞士制成第一辆燃气轮机机车。 1942年，美国的费密等建成第—座可控的链式核裂变原子反应堆。 1943年，苏联的拉扎连科夫妇发明电火花加工。 20世纪40年代，苏联发明阳极机械切割。 1947年，第一艘燃气轮机船“加特利克”号问世。 英国的莫罗和威廉斯制得球墨铸铁。 20世纪40年代，英国的泰勒森设计出多面棱体。 1950年，联邦德国的施泰格瓦尔特发明电子束加工。 1952年，美国帕森斯公司制成第一台数字控制机床。 美国利普公司制成电子手表。 1954年，美国建成第一艘核动力船——“鹦鹉螺”号核潜艇。 1955年，美国研究成功等离子弧加工(切割)方法。 1956年，中国第一汽车制造厂(长春)建成投产。 中国建立机床研究所。 中国成立工具科学研究院，1957年改组为工具研究所。 1957年，联邦德国的汪克尔研制成旋转活塞式发动机。 1958年，美国的卡尼－特雷克公司研制成第一个加工中心。 美国研制成工业机器人。 美国的舒罗耶发明实型铸造。 世界工程组织联合会(WFEO)成立。 美国的汤斯和肖洛发表形成激光的论文。1960年，美国的梅曼研制成红宝石激光器。 中国最大的轴承厂——洛阳轴承厂建成投产。 中国最大的手表厂——上海手表厂建成投产。 1959年，中国第一拖拉机厂(洛阳)建成投产。 美国的马瑟取得谐波传动专利。 20世纪50年代，美国发明电解磨削方法。 苏联和美国在生产中应用电解加工方法。 液体喷射加工方法开始在生产中应用。 美国用有限元法进行应力分析。 1960年，第十一届国际计量大会第二次定义“米”为：Kr原子在2P10和5d5能级之间跃迁时，其辐射光在真空中波长的73倍”。 中国最大的重型机器厂—第一重型机器厂(齐齐哈尔)建成投产。 1962年，美国本迪克斯公司首次在数控铣床上实现最佳适应控制(ACO)。 1964年，美国的格罗弗发明热管。 1967年，美国的福克斯首次提出机构最优化概念。 英国莫林斯公司根据威廉森提出的柔性制造系统的基本概念研制出“系统24”。 1969年，中国第二汽车制造厂(湖北)开始大规模动工建设。1975年建成5吨越野汽车生产基地。 1972年，美国通用电器公司生产聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化鹏刀片。 1976年，日本发那科公司首次展出由4台加工中心和1台工业机器人组成的柔性制造单元。 1979年，美国的徐南朴等指出摩擦系数等于机械啮合摩擦系数、粘着摩擦系数、犁削摩擦系数之和。 1983年，第17届国际计量大会第3次定义“米”为：“光在真空中1／299792458秒的时间间隔内所行进的路程长度”。(end)
数控技术和装备发展趋势及对策 装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术；(6)软件技术等。1 数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面［1～4］。1．1 高速、高精加工技术及装备的新趋势效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。从EMO2001展会情况来看，高速加工中心进给速度可达80m/min，甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用汽车公司，已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min，快速为100m/min，加速度达2g，主轴转速已达60 000r/min。加工一薄壁飞机零件，只用30min，而同样的零件在一般高速铣床加工需3h，在普通铣床加工需8h；德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3～5μm，提高到1～5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(01μm)。在可靠性方面，国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。2 5轴联动加工和复合加工机床快速发展采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。在EMO2001展会上，新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头，可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现，还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工，可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。3 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究，如美国的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、欧共体的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller)，中国的ONC(Open Numerical Control System)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，如在EMO2001展中，日本山崎马扎克（Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”（智能生产控制中心，简称CPC)；日本大隈（Okuma）机床公司展出“IT plaza”（信息技术广场，简称IT广场)；德国西门子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment（开放制造环境，简称OME）等，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。4 重视新技术标准、规范的建立1 关于数控系统设计开发规范如前所述，开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性，美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划，并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定，预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。
世界机械发展史可分为三个阶段：一、从公元前7000城市文明的出现到十七世纪末为机械起源和古代机械发展阶段；二、从十八世纪到二十世纪初为近代机械发展阶段；三：从二十世纪初到现在为现代机械发展阶段。
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回答 您好，我是轩崖飞不8很高兴为您服务。您的问题已收到，正在整理回答，约5分钟内回答您，请稍后～ （1）机械加工方法。 按加工方法分，古代常用的机械加工工艺和相关技术包括： ①热加工工艺，指被加工材料要加热到高于再结晶温度，使其机械性质有较大变化（如金属材料在高温下变软，甚至变为液体），以便成型，如铸、锻、焊、热处理及多种表面处理工艺。 ②冷加工工艺，指古代机械加工工艺中，在常温下的加工方法。古代冷加工从打制石器开始，逐渐发展到对石、木、骨、金属的切割、钻孔、磨、研等工艺。 ③测量方法，包括测量工具和测量管理的发展，它在一定程度上反映了机械制造工艺发展的规模和水平。 （2）使用的材料。 机械加工使用的材料反映了当时的工艺水平，并对产品性能有较大影响。古代加工对象由石、木、骨等非金属材料逐渐发展为各种金属材料。 （3）使用的动力。 古代机械加工主要使用人力、畜力作为动力，后来逐渐发展为以水力、风力、热力和弹力等作为动力。 （4）加工的产品。 古代机械加工首先是为了满足生活和生产需求，产品多为生活和生产中使用的器械及工具，但这些器具多为木制，未能流传下来。根据发掘出来的大量古代工艺晶（许多为礼器）和武器，可以领略到当时机械工艺发展的水平。 （5）加工设备和发展规模。 机械加工工艺大多需要一定的设计才能实现，因此，研究古代的机械加工设备及其发展规模，对了解古代工艺的发展水平具有重要意义。在古代机械加工工艺发展过程中，以上几个方面是互相联系又互相促进的。充分掌握有关古代机械加工工艺方面的资料，并加以综合比较和分析，才能较确切地了解古代机械制造工艺的发展情况。 希望我的回答能帮到您！ [爱你] 更多14条
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机械原理发展史 （一）机械原理简介 机械原理（machines and mechanisms，theory of），研究机械中机构的结构和运动，以及机器的结构、受力、质量和运动的学科。人们一般把机构和机器合称为机械。机构是由两个以上的构件通过活动联接以实现规定运动的组合体。机器是由一个或一个以上的机构组成，用来作有用的功或完成机械能与其他形式的能量之间的转换。这一学科的主要组成部分为机构学和机械动力学。 不同的机器往往由有限的几种常用机构组成，如内燃机、压缩机和冲床等的主体机构都是曲柄滑块机构。这些机构的运动不同于一般力学上的运动，它只与其几何约束有关，而与其受力、构件质量和时间无关。1875年 ，德国的 F勒洛把上述共性问题从一般力学中独立出来，编著了《理论运动学》一书，创立了机构学的基础。书中提出的许多概念、观点和研究方法至今仍在沿用。1841年，英国的R威利斯发表《机构学原理》。19世纪中叶以来，机械动力学也逐步形成。进入20世纪，出现了把机构学和机械动力学合在一起研究的机械原理。1934年，中国的刘仙洲所著《机械原理》一书出版。1969年，在波兰成立了国际机构和机器原理协会，简称IFTOMM。 机构学的研究对象是机器中的各种常用机构，如连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、螺旋机构和间歇运动机构（如棘轮机构、槽轮机构等）以及组合机构等。它的研究内容是机构结构的组成原理和运动确定性，以及机构的运动分析和综合。机构学在研究机构的运动时仅从几何的观点出发，而不考虑力对运动的影响。 机器与机构 机器是人为实物的组合体,具有确定的机械运动,它可以用来转换能量、完成有用功或处理信息,以代替和减轻人的劳动。机构是人为实物的组合体,具有确定的机械运动,它可以用来传递和转换运动。机器与机构二者的联系是:1)机器和机构都是人为实物的组合体,都具有确定的机械运动;2)机器是由机构组成的,简单的机器可能只有一个机构,但一般会有多个机构。如空气压缩机只含有一个连杆机构,而内燃机则含有连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。机器与机构二者的区别是:单个机构不具有转换能量或完成有用功的功能,而只能传递与改变运动和动力;而机器可以完成有用功、能量转换或处理信息。机械则是机器和机构的总称。 构件与零件 构件是组成机构并具有确定运动的单元,零件是指不可再拆分的最小制造单元。一个构件可以是由一个零件组成,也可以是由若干个不同的零件装配组成,但这些零件间没有相对运动,它们作为一个整体来运动。构件与零件的区别在于构件是运动的单元,零件是加工制造的单元。由于机构各构件之间的相对运动与组成构件的零件形状和数量、构件的外形及其截面的形状和尺寸等因素无关;因此,在机械原理课程中机构的分析与综合及机械系统运动方案设计都是以构件为最小单元进行研究的,并用简单的线条和规定的符号来表示构件。搞清楚这些,学生们在以后学习机构运动简图绘制内容时就不会迷惑不解了。 运动链与机构 特别要强调的是运动链的概念以及它与机构的关系。运动链是由若干个构件通过运动副连接组成的构件系统。如果运动链中每个构件至少包含两个运动副元素则各构件形成首末封闭的系统称为闭式链;否则称为开式链。在运动链中,若将某一构件固定作为机架,并给定另外一个或少数几个构件的运动规律,则运动链中其余构件的运动便随之确定,这种运动链便成为机构。凡是机构都具有确定的运动。这一点在目前的多数机械原理教材中都没能阐述清楚机械动力学的研究对象是机器或机器的组合。研究内容是确定机器在已知力作用下的真实运动规律及其调节、摩擦力和机械效率、惯性力的平衡等问题。按机械原理的传统研究方式，一般不考虑构件接触面间的间隙、构件的弹性或温差变形以及制造和装配等所引起的误差。这对低速运转的机械一般是可行的。但随着机械向高速、高精度方向发展，还必须研究由上述因素引起的运动变化。因而从40年代开始，又提出了机构精确度问题。由于航天技术以及机械手和工业机器人的飞速发展，机构精确度问题已越来越引起人们的重视，并已成为机械原理的不可缺少的一个组成部分。 （二）机械各个阶段 原始机械 在远古时期,人类就创造并使用了杠杆、滑轮、斜面、螺旋等原始单机械。埃及在修建金字塔的过程中就使用了滚木来搬运巨石。阿基米德用螺旋将水提升至高处,那就是今天的螺旋式输送机的始祖。有着悠久文明史的中华民族,在机械方面有许多发明创造,在一些专用机械的设计和应用上都有自己的特色。如指南车、水排、地动仪等,均有独到之处。指南车是我国古代的文化瑰宝之一,是古代科技成果的杰出代表。指南车巧妙利用了齿轮传动机构,不管车子向何方行驶,放于车子上的木人的手臂始终指向南方。这一发明充分体现了古人伟大的智慧,是中国人民的骄傲。原始机械仅用人力、畜力和水力来驱动,其功能是减轻人的体力劳动,是动力制约了机械的发展。 传统机械 18世纪瓦特发明了蒸汽机,揭开了工业革命的序幕。蒸汽机给人类带来了强大的动力,各种动力驱动的机械如纺织机、车床等如雨后春笋般出现。19世纪内燃机和电动机的发明是又一次技术革命。在绝大多数场合,电力代替了蒸汽,在机床和纺织机上都安装了独立的电机。而内燃机的发明则为汽车、飞机的出现提供了可能。与原始机械相比,传统机械具有了自己的“心脏”——动力驱动,其功能不只是减轻人的体力劳动,而且可以替代人的体力劳动。 现代机械 在20世纪后半叶计算机的发明是科学发展史上划时代的大事。随着计算机的问世,机器人作为现代机械的典型代表被越来越广泛地应用于工业生产中,承担着许多人们无法完成的工作。电子技术以及计算机技术与机械的结合使得机械变得越来越自动化,越来越智能化,机器甚至可以在无人操作下正常的运行。现代机械正向着主动控制、信息化和智能化的方向发展,必将大大改善人类的生产和生活。与传统机械相比,现代机械具有了自己的“大脑”——控制系统,其功能不只是替代人的体力劳动,而且可以 替代人的脑力劳动。［1］ 生产的发展促进了机械原理学科的发展。而学科的发展又反过来为生产的发展提供了有利条件，促进了生产的发展。随着科学技术的发展，为了更好地满足生产实际的需要和机械自动化的要求,就需要不断创新一些新型机构,因而以机构创新为主要内容的机构学得到了迅速发展。例如多杆多自由度的平面连杆机构、空间机构、各种组合机构（包括各种含有挠性构件的组合机构）、机、电、液一体化的机构都在研究之中，有些已得到应用。同时机器人、机械手等仿生机械得到较快的发展,包括高温、高压、有毒、有放射性等特殊条件下工作的机器人和机械手。例如宇宙飞船上用于收回卫星的机械臂；在核电站安装设备的机器人；在深海海底作业的机器人等。此外,微技术的发展,还创造了一些微型机械。如可在人的腹腔内进行外科手术的手术刀,甚至可在人的血管中爬行的微型机器人等都已经使用。 为了对这些新型机械的分析及设计,机械原理学科近年来也发展了许多新的理论和方法,并引入了一些不同的数学及力学工具,特别是计算机的推广应用,为机械原理学科的发展提供了极有利的条件。计算机辅助分析、计算机辅助设计、优化设计（包括多目标优化设计）都得到迅速发展,并且渐趋成熟。 由于机械向高速度、高精度、高负荷、高效率等方向发展，也给机械原理学科提出了一些新的课题，开辟了一些新的研究领域。例如，对于高速重载机械来说，不仅要研究其运动性能，还要研究其动力性能，有时还要考虑构件的弹性形变、质量分布、连接间隙及机械中摩擦等对机械工作的影响，考虑机械的振动冲击和平衡问题。 （三）未来的展望 近年来机械原理学科的发展是非常迅猛的。不论在基本原理方面，还是在研究方法方面，都有较大的进展。在机构的类型方面也有一些新的创造，有些已突破传统机构学的范畴，而进入所谓“广义机构学的”领域，创造了具有气、液、光、电等环节的机构。当前尚有由三本基本机构组成的组合机构，和包括挠性构件的组合机构。对空间组合机构的研究也已进行了不少工作。此外，对于一些具有特殊运动及动力性能的组合机构也有所研究。随着机械向高速、重载方向的发展，机械动力学的研究发展很快。由于电子计算机的普遍应用，机构的计算机辅助分析和计算机辅助设计得到较快发展。从机械原理学科的发展可以看出，生产发展的需要是学科发展的主要动力。而学科的发展又反过来促进了生产的发展，提高了生产的水平。可以期望，随着生产对技术现代化的要求不断提高，机械原理学科也会继续迅速的得到发展。［2］
世界机械发展史可分为三个阶段：一、从公元前7000城市文明的出现到十七世纪末为机械起源和古代机械发展阶段；二、从十八世纪到二十世纪初为近代机械发展阶段；三：从二十世纪初到现在为现代机械发展阶段。
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