第二百六十四章划破时空的唐宋 下

　　所为“旋作”，顾名思义就是“旋转作业”，是中国古代进行金属切削加工的一种机器。新中国早在七十年代初期，河北定县博物馆在该县两座宋代塔基中发现一批金属器皿，其中一些铜件和银件的表面十分光洁，从加工纹迹上看同心度很强，纹理细密，器皿公差配合做的非常严密，甚至在外部已经铜绿的情况下，而内腔依然保持着紫铜色泽，由此可见在宋朝年间金属加工的精度配合已经非常之高了。因此可以初步断定，北宋初年机金属切削机械使用已经比较普遍。

　　【根据小作多年机械加工经验来看，想要孔轴做到严密密封，公差一般需要控制在1丝之内，也就是孔比轴大0.01毫米以内，最好是控制在0.005mm以内这样才能有效杜绝空气，并有一定的胀紧度。而现代普通6140A型车床在使用百分表情况下可以保证0.01毫米左右的精度，而一般的数控机床也就控制在0.005mm。但如果是八九百年前的北宋朝，是如何达到这个精度（问题是如何检测孔轴精度，拿什么测量工具？尤其是孔的测量，这个问题在现代也是比较麻烦的！而古人是怎么做到的呢？），而且还要保证形状公差的呢？（即“圆”截面不变形，到达更加接近理论的圆度。因为一旦失圆，精度再好也无法达到密封效果。）这个恐怕就不得而知了！】

　　在坊监的带领下，郭合龙一行人围着一排至少十台，裸露着结构，型号规格各异的旋作来回看了遍。据坊监介绍，旋作机械最早始于唐朝中晚期，到了北宋年的官办手工作坊已经作为一种必备机械，在宋庭开办的“文思院”当中，除了专门制造金属器皿的镀金、银泥作外，还专门成立了旋作，专门从事金属的外圆内孔加工。

　　【文思院：文思院是唐后期设置的一个制作机构，并为五代两宋时期所沿置。在长期的历史演进中，文思院的性质、职能和职官设置都发生过很大的变化，但是由于文献记载非常之少，其实主要是出于当时技术保密原因，所以很少有人对其进行过深入的研究。要知道文思院之所以能作为皇家御用匠作坊，是有其独特意义的。

　　文思院在宋代的职能，主要掌造金银犀玉工巧之物（其实就是给皇帝专门做奢侈品的一个这么机构。），金彩绘素装钿之饰（当然这只是其重要之能之一），以供舆辇、册宝、法物及凡器服之用，所造器物主要是供宫廷及在京诸司之用。其所分的上、下两界（院），实际上是一种制作分工，规定上界负责金银珠玉等器物的制造，下界负责铜铁竹木杂料等器物的制造。两界（院）之所以有这样的分工，主要是出于防弊之需要，使贵重物品不致于流失贪污。所以在北宋时两界（院）各自有独立的场地，相距稍远，并制定了严格检查及登记制度。北宋亡国南渡以后，事出仓促，两界（院）只好暂时并为一院，一俟局势稳定，南宋政府遂于绍兴三年又恢复了上下两界的旧制。为了防范监官贪赎，甚至有人提出：“请两界监官厅廨舍，毋得与本院邻墙，皆以防弊欺也。”尽管如此，仍不能杜绝贪赎亏损的发生（把官员养在金银玉器堆里天天摸，不贪污才怪。），所谓“至淳熙亏陷官缗钱以万计，银两以千计，监临窃取工食缗钱,月以百计，事发因偿，多不及五分之一。”

　　文思院在南宋初期，还是主要延续了北宋职能，为皇家制造精工器具供以把玩欣赏，所以为了能够制造接近无瑕疵的“玩物”供皇室把玩，文思院实质就变成了当时全国加工能力和技术精度最高的一所工厂，包括“旋作”在内的各种机械得到了大量普及和设计改进设计。因此，这时候的文思院，性质就差不多类似于高精密的机械厂（当然有点夸张，不过在当时确实很了不起了。），而当时大量先进机械也就这么成了皇家奢侈品的帮凶（真是罪过呀，阿弥陀佛……当时要是用来造枪、造炮，造原子弹该多好呀。）

　　两宋文思院不同于唐代文思院的职能的重要区别就是，在早在北宋时期文思院所掌之职事便已逐渐开始膨胀了，宋神宗熙宁四年（1071），将原归太府寺掌管的“度量衡制造”，并入了文思院。（这个很重要，因为度量衡器具并入文思院之后，由于文思院的当时精工机械普及，导致中国的测量水准有了质的飞跃，也许这就是为什么当时金属加工精度如此之高的原因。因为文思院变成了当时机械标准和各种尺规量具的权威制定者。）

　　从此以后，各地官府所需度量衡器皆由文思院制造，或者以文思院颁给的度量衡标准样品尺寸由各地制造。通常是文思院制造度量衡标准样品后，校定明用火印，工部颁降诸路，诸路转运司依省降样制造。当然，在京诸司所用的度量衡则必须是文思院所制。同时禁止私造私卖度量衡，违者抵罪，民间所需斗秤升尺令文思院制造并出卖。

　　所以别看“文思院”这名字很斯文，但其实干的都是当时高精尖的活儿，绝对算得上是科研单位，不过研究的不是原子弹，而是如何把艺术品做的完美无瑕天衣无缝。真是作孽！】

　　在坊监带领下，众人最后驻足旋作旁窃窃而谈，似乎所有人都产生了一种错觉：

　　“晓飞，大家在讨论什么呢？”赵紫川问道身旁何晓飞。

　　“赵连长你不知道吧，按照‘大英百科全书’中记载，车床是1797年，由英国机械发明家莫兹利创制了用丝杠传动刀架的现代车床，并于1800年采用交换齿轮，可改变进给速度和被加工螺纹的螺距。1817年，另一位英国人罗伯茨采用了四级带轮和背轮机构来改变主轴转速。”何晓飞明确说道。

　　“扯淡，那这是什么东西！难道是咱们偷的，这不是胡说吗！”赵紫川一脸不屑。

　　“我也不知道，这东西我从来就没见过，居然还有皮带和齿轮传动，这年头还没发明‘丝杆’可宋朝人竟然想到竟然用链轮传动进给刀架切削，简直疯掉了。我估计是咱们穿越后时空错乱了！”吞着唾沫星，何晓飞一再露出了震惊和诧异。

　　赵紫川他们所看的“旋作”机械，虽然被称之为车床，但却与现代车床有着本质的区别，首先是动力源不同。因为南宋还没有“蒸汽革命”所以动力很多时候还是采用的自然力或者人、畜力提供动力，而非气动、液动或者电动，因此他们眼前所看到的旋作车床也是非常各异的。

　　既有人脚踩踏通过皮带传输动力的旋作车床，也有使用驴马拉动大型齿轮盘传动的畜力旋作。当然也有水力旋作，不过这种旋作车床，由于传动水轮机构很大，输出力量大，所以车床整体尺寸也很大，一般都是用来加工大型金属零件。不过呢，以上这些机械都是”裸机”，所有的传动结构都暴露在外，并没有专门的齿轮箱或者动力传动舱室，所以看着挺吓人的，要是在现代社会，准得被安检勒令停产整顿。

　　至于结构材料，脚踩皮带轮旋作车床一般都是木质结构，因为输出力小但速度客观，所以主要车削木质工件，而非金属。而畜力旋作是木质、金属混合结构，整体床身大多是金属一次性铸造完成，然后有工匠经过锉削和研磨加工达到要求，然后在配以各种传动部件。这种旋作车床可以加工长度不长，直径中等的金属棒料，不过因为是畜力，在经过齿轮、皮带轮传动机构之后转速会很慢，因此只适合慢速的金属切削。

　　不过只得注意的是，以上这三种旋作车床，速度受制于传动机构简单的缘故，所以档位只有高、低两档，而且即便是“高速”情况下，也是非常慢的。至于车床走刀架，除了脚踩皮带轮旋车床采用手持刀具加工外，畜力旋作车床和水轮旋作车床竟然奇迹般使用的是链轮结构，这样几乎就实现了现代意义上的自动走刀切削金属。但可惜的是，走刀没有速度档位选择，完全有主轴转传动递减速决定，因此走刀异常的缓慢。不过对于当前南宋所处的世界而言，这几乎是开天辟地的创举。

　　【皮带轮：十一世纪北宋已经普遍使用皮带轮，而欧洲直到十七、十八世纪才“被”发明出来（这一点很值得怀疑），至于最先出现的领域众说纷纭，常见说法是出现在脚踏纺织车领域。不过呢，根据现代经验来看，还是能最先出现在官办的作坊机构当中，然后才在民间普及。因为旋作是出现在唐朝中晚期的产物，而这说明皮带传动或者齿轮、皮带轮混合传动结构应该已经出现了，否则怎样实现动力输出呢。】

　　【链轮：链式传动装置，即链条与链轮组合，最常见的就是咱们自行车上的链轮结构。北宋时期的中国人于976年发明了链式传动装置，链式传动带，而欧洲人直到1770年才开始使用链式传动带，比中国晚了八百年左右。（真不知道他们的这项技术是哪儿来的？看来发明家并不重要，在中国的西方传教士才是重点。）】

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