19世紀精密儀器怎麼生產

1. 在拉瓦錫的那個年代是如何製造精密的玻璃器皿的

我只知道現在的玻璃工藝怎麼製作的，吶。

第一步；把石英砂及各種成色輔料經高溫化料，成液態褲辯後，吹制工人用挑料桿將料池中的料挑出一小塊。

第二步；吹制工人將挑出的玻璃料，通過挑料桿出吹一個小球（好像小燈泡一樣），這就是俗稱的吹小泡。

第三步；另一個吹制工人將吹好的小泡放入料池，再蘸取些料液，放入早已開好的模具中，吹出模具中所要求的形狀。這就是「吹大炮」，（「吹大炮」要求吹制工人有多年的吹制基礎才能上崗的。）。

第四步；吹出的模具成型後，然後放入退火窯中孫首做退火處理，此步為的是減少花瓶的應力，去除應力後，等瓶子冷卻下來，瓶口處有多餘廢料，經標尺丈量後按訂單尺寸將上面部分進行切割，先用玻璃刀拉瓶子一圈再用火烤，多餘部分自己脫落這叫「爆口」。

第五步；經上步後，瓶口處易割傷人，所以得將杯口部細磨，也就是「磨口」在電動水磨石板上，均勻的將杯口磨平。

第六步：拋光，將每個瓶口經砂紙高速打磨後，使其軟化邊部再光滑。

第七步；檢驗包裝；這步就是檢驗員對每隻成型玻璃花瓶進行檢驗，按公司及客戶質量要求進行挑選。檢驗之後的花瓶，由包裝工人擦洗，包裝，入庫。

這一批玻璃器皿訂單就結束了！

在人工吹制玻璃製作工程中，因熱玻璃液體流動緩慢，玻璃胡凱缺塊之間的空氣，因無法浮出表面而自然形成氣泡，藝術家們多以氣泡表現玻璃的生命質感，並成為欣賞玻璃藝術的一部分！

2. 儀器儀表的發展史

（一）早期主要的測量、度量器具1.稱重器和計時器人類最早的度量器具是稱重器和計時器，反映了人類早期的認識和生活需求。現已發現公元前2500年使用天平的證據，而在普通貿易中使用天平的最早跡象是在公元前1350年。天平桿為木製，砝碼則是用青銅做成的各類鳥獸形狀。原始的計時器主要有影鍾、水鍾和水運天文台3種。公元前1450年，古埃及就有綠石板影鍾。至公元14世紀，用以表示時間的唯一可靠的方法是日晷或影鍾。
公元前600年至公元前525年，也有用棕櫚葉和鉛垂線記錄夜間時間和特定天體的儀器。當天體通過子午線時，從棕櫚葉的開口中觀察到天體穿過鉛垂線的過程。在中國江蘇儀征,出土了東漢中期的小型折疊銅質民間測影儀器。
公元1400年前，埃及記錄較短時間的儀器叫水鍾，水鍾內有刻度，下有小孔，整個水鍾用雪花石膏做成瓶狀。在古希臘,古羅馬有當時世界上唯一的機械計時儀——水儀。通過水的傳遞計量時間，記錄的是不斷流動的概念而不是連續相等的時間，非常不精確。中國北宋時期的蘇頌和韓公謙於1088年製作了天文計時器——天文儀象台。它採用民間的水車、筒車、桔槔、凸輪和天平秤桿等，是集觀測、演示和報時為一身的天文鍾，被稱為水運天文台。2.指南針、渾天儀、地動儀
在中國，公元前300～公元前100年，有人利用天然磁石的性質，發明了磁羅盤，即定向儀器；指南針到宋代發展成熟。中國西夏時候就有觀測和記錄天文的儀器，叫渾天儀元代的郭守儀(1231年～1361年)對渾天儀進行了改造，製成簡儀，其製造水平在當時遙遙領先，其原理在現代工程測量、地形觀測和航海儀器中廣泛使用。東漢時期，張衡發明了世界上第一台自動天文儀——渾天儀和世界上第一台觀測氣象的候風儀，開創了人類使用儀器測量地震的歷史。
（二）中世紀的儀器
至1500年，世界上已有了精密儀器。這時的天文儀器已經比較精確，主要有赤道經緯儀、子午渾儀、視差儀，以及希臘的角度儀、水準儀及星盤等；計時儀器有攜帶型日昝和水鍾；計算和證明儀器有天球儀、日歷、小時計算器等。這些儀器的製造工藝和使用材料等在當時都有相當高的水平和測量精度。780年，穆斯林造幣廠的工人把天平放在密閉容器中，以兩次的稱量結果相比較，天平經過無數次擺動達到平衡後讀取數據，能稱出1 /3毫克。這是分析天平的始祖。
（三）文藝復興時期的科學儀器
15世紀後期，隨著自然科學的發展，早期的科學儀器也以不同的背景和形式逐漸形成，主要有光學儀器、溫度計、擺鍾、數學儀器等。 光學儀器 1590年左右，荷蘭人扎哈里那斯·詹森製造了第一個非常精確的復合顯微鏡，這就是今天人們常說的顯微鏡。
另一荷蘭人漢斯·利佩於1608年發明了單筒望遠鏡，後來又發明了雙筒望遠鏡。伽利略把望遠鏡和顯微鏡第一次用於科學實驗,並於1609年後製造了第一台長29米、直徑42毫米的鉛管儀器，所以後來人們常把伽利略作為望遠鏡和顯微鏡的實際發明者。1611年，刻卜勒出版了《屈光學》，解釋瞭望遠鏡和顯微鏡的光學原理，並提出了「天文望遠鏡」的設想。再後來，沙伊納製造第一架天文望遠鏡，牛頓於1668年製成了第一架天文反射望遠鏡。
18世紀後半葉，所有的光學儀器都是在開普勒式透鏡組合的基礎上改造。 溫度計 伽利略在他早期的實驗中，用玻璃管製成了空氣溫度計。後來，托斯卡斯的大公斐迪南二世改良製成液體溫度計。
大約1714年，華倫海特創造了以其名字命名的溫度計，被稱為華氏溫度計。17世紀末，氣壓計和溫度計與刻度標尺、指針和其它配件配合安裝在一起，成為儀器大家庭中的重要組成部分，也是儀器製造貿易中的重要部分。 數學儀器 英格蘭的吉米尼( Thomas Gemini)率先進行數學儀器(1524年～1562年)的製造，之後不久英國雕刻匠和制模匠科爾(Humfray Cole)開始從事儀器的專門製作，從此開始出現了大批的儀器供應商，產品范圍也由星盤、日昝和象限儀擴展到觀測和測量用儀器，以及一系列演示「自然科學實驗」的儀器。 其它儀器 到1650年後，新型的精密儀器就不斷地被製造出來。如測量用的圓周儀、量角器，航海用的高度觀測儀和反向式八分儀，繪圖和校儀用的分度尺和繪圖儀，還有經緯儀、氣泡水平儀、新型望遠准鏡、測探儀、海水取暖器、玻意爾製造的比重計、擺鍾，等等。這些精密儀器為17世紀後自然科學的發展提供了重要保障，是科學技術發展的標志，也為科學儀器的進一步發展打下了良好的基礎。 到了18世紀初，由於科學研究和科學課堂的需求，製造者們開始設計和生產標準的儀器和配件；儀表工匠與其它專業製造者聯合起來，製造了光學、氣動、磁力和電力等方面的儀器，從此將儀器與儀表正式結合起來，使儀器儀表融為一體，成為一個專門的學科。 以蒸汽機的發明為標志，一種將蒸汽的能量轉換為機械功的往復式動力機械，引起了18世紀的工業革命，人類進入了工業化時代。 1800年，英國的特里維西克設計了可安裝在較大車體上的高壓蒸汽機，這是機車的雛型。英國的史蒂芬孫將機車不斷改進，在1829年創造了「火箭」號蒸汽機車，該機車拖帶一節載有30位乘客的車廂，時速達46公里/時，引起了各國的重視，開創了鐵路時代。 自從奧斯特在1820發現了電流的磁效應,奧斯特做了六十多個實驗，考察電流對磁針作用的強弱、電流對磁針的影響；並在1820年7月21日發表了題為《關於磁針上電流碰撞的實驗》的論文，向科學界宣布了電流的磁效應，揭開了電磁學的序幕，標志著電磁學時代的到來。 1831年8月26日，法拉第用伏打電池在給一組線圈通電（或斷電）的瞬間，在另一組線圈獲得的感生電流，稱之為「伏打電感應」。同年10月17日，法拉第完成了在磁體與閉合線圈相對運動時在閉合線圈中激發電流的實驗，稱之為「磁電感應」，並提出磁場的概念，實現了「磁生電」，創造電磁力學，設計了圓盤發電機，宣告了電氣時代的到來，以電磁為核心的第一代電磁式儀器開始逐步走向成熟。
電磁效應的發現與應用，為原始的機械式儀器儀表向電磁式儀器儀表發展提供了理論和技術保障，使第一代指針式儀器儀表正式形成與發展。3.麥克斯韋繼法拉第之後集電磁學大成，在1865年他預言了電磁波的存在，說並指出電磁波只可能是橫波，計算出電磁波的傳播速度等於光速。麥克斯韋於1873年建立電磁理論，在出版的科學名著《電磁理論》中系統、全面、完美地闡述了電磁場理論，成為經典物理學的重要支柱之一。4.1886 年至1888 年，德國物理學家赫茲通過試驗驗證了麥克斯韋爾的理論，證明了無線電輻射具有波的所有特性，進而發現了無線電波，設計出了雷達，開啟了無線電波通信技術，使遠距離無線測量儀器的出現成為可能，讓電話、電視等電器有了飛躍發展。 隨著X射線、γ射線先後被德國科學家倫琴、法國科學家P.V.維拉德發現，因其超強穿透力這一特性，使儀器的功能與概念被進一步推向更深的領域，如廣東正業的X光檢查機、檢孔機ASIDA－JK2400、線寬檢測儀等儀器，就採用了X射線、γ射線的超強穿透力研發的先進檢測儀器設備。 6.20世紀初，電子技術的發展使各類電子儀器快速產生，如今後普及全球的電子計算機，便是從這一時代開始崛起的。同時，隨著工業化程度的不斷提高，各行各業的電子儀器如雨後春筍般地出現，如計量、分析、生物、天文、汽車、電力、石油、化工儀器等。
電子儀器的產生使儀器儀表從模擬式儀器過渡到數字式儀器。

3. 在人類還未發明機床時,第一台機床又是怎樣製造出來的呢

第一台鏜床問世

工場手工業雖然是相對落後的，但是它卻訓練和造就了許許多多的技工，他們盡管不是專門製造機器的行家裡手，但他們卻能製造各種各樣的手工器具，例如刀、鋸、針、鑽、錐、磨以及軸類、套類、齒輪類、床架類等等，其實機器就是由這些零部件組裝而成的。

說起鏜床，還先得說說達·芬奇。這位傳奇式的人物，可能就是最早用於金屬加工的鏜床的設計者。他設計的鏜床是以水力或腳踏板作為動力，鏜削的工具緊貼著工件旋轉，工件則固定在用起重機帶動的移動台上。1540年，另一位畫家畫了一幅《火工術》的畫，也有同樣的鏜床圖，那時的鏜床專門用來對中空鑄件進行精加工。

到了17世紀，由於軍事上的需要，大炮製造業的發展十分迅速，如何製造出大炮的炮筒成了人們亟需解決的一大難題。

世界上第一台真正的鏜床是1775年由威爾金森發明的。其實，確切地說，威爾金森的鏜床是一種能夠精密地加工大炮的鑽孔機，它是一種空心圓筒形鏜桿，兩端都安裝在軸承上。

1728年，威爾金森出生在美國，在他20歲時，遷到斯塔福德郡，建造了比爾斯頓的第一座煉鐵爐。因此，人稱威爾金森為「斯塔福德郡的鐵匠大師」。1775年，47歲的威爾金森在他父親的工廠里經過不斷努力，終於製造出了這種能以罕見的精度鑽大炮炮筒的新機器。有意思的是，1808年威爾金森去世以後，他就葬在自己設計的鑄鐵棺內。

但是，威爾金森的這項發明沒有申請專利保護，人們紛紛仿造它，安裝它。1802年，瓦特也在書中談到了威爾金森的這項發明，並在他的索霍鐵工廠里進行仿製。以後，瓦特在製造蒸汽機的汽缸和活塞時，也應用了威爾金森這架神奇的機器。原來，對活塞來說，可以在外面一邊量著尺寸，一邊進行切削，但對汽缸就不那麼簡單了，非用鏜床不可。當時，瓦特就是利用水輪使金屬圓筒旋轉，讓中心固定的刀具向前推進，用以切削圓筒內部，結果，直徑75英寸的汽缸，誤差還不到一個硬幣的厚度，這在當對是很先進的了。

在以後的幾十年間，人們對威爾金森的鏜床作了許多改進。1885年，英國的赫頓製造了工作台升降式鏜床，這已成為了現代鏜床的雛型。

車床誕生記

早在古埃及時代，人們已經發明了將木材繞著它的中心軸旋轉時用刀具進行車削的技術。起初，人們是用2根立木作為支架，架起要車削的木材，利用樹枝的彈力把繩索卷到木材上，拉動繩子轉動木材，用刀具車削。

這種古老的方法逐漸演化，發展成了在滑輪上繞二三圈繩子，繩子架在彎成弓形的彈性桿上，來回推拉弓使加工物體旋轉從而進行車削，這便是「弓車床」。

到了中世紀，有人設計出了用腳踏板旋轉曲軸並帶動飛輪，再傳動到主軸使其旋轉的「腳踏車床」。16世紀中葉，法國有一個叫貝松的設計師設計了一種用螺絲杠使刀具滑動的車螺絲用的車床，可惜的是，這種車床並沒有推廣使用。

時間到了18世紀，又有人設計了一種用腳踏板和連桿旋轉曲軸，可以把轉動動能貯存在飛輪上的車床上，並從直接旋轉工件發展到了旋轉床頭箱，床頭箱是一個用於夾持工件的卡盤。

在發明車床的故事中，最引人注目的是一個名叫莫茲利的英國人，因為他於1797年發明了劃時代的刀架車床，這種車床帶有精密的導螺桿和可互換的齒輪。

莫茲利生於1771年，18歲的時候，他是發明家布拉默的得力助手。據說，布拉默原先一直是干農活的，16歲那年因一次事故致使右踝傷殘，才不得不改行從事機動性不強的木工活。他的第一項發明便是1778年的抽水馬桶，莫茲利開始一直幫助布拉默設計水壓機和其他機械，直到26歲才離開布拉默，因為布拉默粗暴地拒絕了莫利茲提出的把工資增加到每周30先令以上的請求。

就在莫茲利離開布拉默的那一年，他製成了第一台螺紋車床，這是一台全金屬的車床，能夠沿著2根平行導軌移動的刀具座和尾座。導軌的導向面是三角形的，在主軸旋轉時帶動絲杠使刀具架橫向移動。這是近代車床所具有的主要機構，用這種車床可以車制任意節距的精密金屬螺絲。

3年以後，莫茲利在他自己的車間里製造了一台更加完善的車床，上面的齒輪可以互相更換。不久，更大型的車床也問世了，為蒸汽機和其他機械的發明立下了汗馬功勞。

19世紀，由於高速工具鋼的發明和電動機的應用，車床不斷完善，終於達到了高速度和高精度的現代水平。

刨床和銑床

在發明過程中，許多事情往往是相輔相承、環環相扣的：為了製造蒸汽機，需要鏜床相助；蒸汽機發明發後，從工藝要求上又開始呼喚龍門刨床了。可以說，正是蒸汽機的發明，導致了「工作母機」從鏜床、車床向龍門刨床的設計發展。其實，刨床就是一種刨金屬的「刨子」。

由於蒸汽機閥座的平面加工需要，從19世紀初開始，很多技術人員開始了這方面的研究，其中有理查德·羅伯特、理查德·普拉特、詹姆斯·福克斯以及約瑟夫·克萊門特等，他們從1814年開始，在25年的時間內各自獨立地製造出了龍門刨床。這種龍門刨床是把加工物件固定在往返平台上，刨刀切削加工物的一面。但是，這種刨床還沒有送刀裝置，正處在從「工具「向「機械」的轉化過程之中。到了1839年，英國一個名叫博德默的人終於設計出了具有送刀裝置的龍頭刨床。

另一位英國人內史密斯從1831年起的40年內發明製造了加工小平面的牛頭刨床，它可以把加工物體固定在床身上，而刀具作往返運動。

此後，由於工具的改進、電動機的出現，龍門刨床一方面朝高速切割、高精度方向發展，另一方面朝大型化方向發展。

19世紀，英國人為了蒸汽機等工業革命的需要發明了鏜床、刨床，而美國人為了生產大量的武器，則專心致志於銑床的發明。銑床是一種帶有形狀各異銑刀的機器，它可以切削出特殊形狀的工件，如螺旋槽、齒輪形等。

早在1664年，就有人依靠旋轉圓形刀具製造出了一種用於切削的機器，這可算是原始的銑床了。當然，真正確立銑床在機器製造中地位的，要算美國人惠特尼了。

1818年，惠特尼製造了世界上第一台普通銑床，但是，銑床的專利卻是英國的博德默於1839年捷足先「得」的。

1862年，美國的布朗製造出了世界上最早的萬能銑床，這種銑床在備有萬有分度盤和綜合銑刀方面是劃時代的創舉。萬能銑床的工作台能在水平方向旋轉一定的角度，並帶有立銑頭等附件。同時，布朗還設計了一種經過研磨也不會變形的成形銑刀，接著還製造了磨銑刀的研磨機，使銑床達到了現在這樣的水平。
磨床和鑽床

磨削是人類自古以來就知道的一種古老技術，舊石器時代，磨製石器用的就是這種技術。以後，隨著金屬器具的使用，促進了研磨技術的發展。但是，設計出名副其實的磨削機械還是近代的事情，即使在19世紀初期，人們依然是通過旋轉天然磨石，讓它接觸加工物體進行磨削加工的。

1864年，美國製成了世界上第一台磨床，這是在車床的溜板刀架上裝上砂輪，並且使它具有自動傳送的一種裝置。過了12年以後，美國的布朗發明了接近現代磨床的萬能磨床。

人造磨石的需求也隨之興起。如何研製出比天然磨石更耐磨的磨石呢？1892年，美國人艾奇遜試製成功了用焦炭和砂製成的碳化硅，這是一種現稱為C磨料的人造磨石；2年以後，以氧化鋁為主要成份的A磨料又試製成功，這樣，磨床便得到了更廣泛的應用。

以後，由於軸承、導軌部分的進一步改進，磨床的精度越來越高，並且向專業化方向發展，出現了內圓磨床、平面磨床、滾磨床、齒輪磨床、萬能磨床等等。

與磨削技術相似，鑽孔技術也有著久遠的歷史。考古學家現已發現，公元前4000年，人類就發明了打孔用的裝置。古人在兩根立柱上架個橫梁，再從橫樑上向下懸掛一個能夠旋轉的錐子，然後用弓弦纏繞帶動錐子旋轉，這樣就能在木頭石塊上打孔了。不久，人們還設計出了稱為「轆轤」的打孔用具，它也是利用有彈性的弓弦，使得錐子旋轉。

到了1850年前後，德國人馬蒂格諾尼最早製成了用於金屬打孔的麻花鑽；1862年在英國倫敦召開的國際博覽會上，英國人惠特沃斯展出了由動力驅動的鑄鐵櫃架的鑽床，這便成了近代鑽床的雛形。

以後，各種鑽床接連出現，有搖臂鑽床、備有自動進刀機構的鑽床、能一次同時打多個孔的多軸鑽床等。由於工具材料和鑽頭的改進，加上採用了電動機，大型的高性能的鑽床終於製造出來了。

不斷發展的車床

19世紀末到20世紀初，單一的車床已逐漸演化出了銑床、刨床、磨床、鑽床等等，這些主要機床已經基本定型，這樣就為20世紀前期的精密機床和生產機械化和半自動化創造了條件。

在20世紀的前20年內，人們主要是圍繞銑床、磨床和流水裝配線展開的。由於汽車、飛機及其發動機生產的要求，在大批加工形狀復雜、高精度及高光潔度的零件時，迫切需要精密的、自動的銑床和磨床。由於多螺旋線刀刃銑刀的問世，基本上解決了單刃銑刀所產生的振動和光潔度不高而使銑床得不到發展的困難，使銑床成為加工復雜零件的重要設備。

被世人譽為「汽車之父」的福特，提出：汽車應該是「輕巧的、結實的、可靠的和便宜的」。為了實現這一目標，必須研製高效率的磨床，為此，美國人諾頓於1900年用金剛砂和剛玉石製成直徑大而寬的砂輪，以及剛度大而牢固的重型磨床。磨床的發展，使機械製造技術進入了精密化的新階段。

在1920年以後的30年中，機械製造技術進入了半自動化時期，液壓和電器元件在機床和其他機械上逐漸得到了應用。1938年，液壓系統和電磁控制不但促進了新型銑床的發明，而且在龍門刨床等機床上也推廣使用。30年代以後，行程開關——電磁閥系統幾乎用到各種機床的自動控制上了。

第二次世界大戰以後，由於數控和群控機床和自動線的出現，機床的發展開始進入了自動化時期。數控機床是在電子計算機發明之後，運用數字控制原理，將加工程序、要求和更換刀具的操作數碼和文字碼作為信息進行存貯，並按其發出的指令控制機床，按既定的要求進行加工的新式機床。

數控機床的方案，是美國的帕森斯在研製檢查飛機螺旋槳葉剖面輪廓的板葉加工機時向美國空軍提出的，在麻省理工學院的參加和協助下，終於在1949年取得了成功。1951年，他們正式製成了第一台電子管數控機床樣機，成功地解決了多品種小批量的復雜零件加工的自動化問題。以後，一方面數控原理從銑床擴展到銑鏜床、鑽床和車床，另一方面，則從電子管向晶體管、集成電路方向過渡。

1970年至1974年，由於小型計算機廣泛應用於機床控制，出現了3次技術突破。第一次是直接數字控制器，使一台小型電子計算機同時控制多台機床，出現了「群控」；第二次是計算機輔助設計，用一支光筆進行設計和修改設計及計算程序；第三次是按加工的實際情況及意外變化反饋並自動改變加工用量和切削速度，出現了自適控制系統的機床。

1968年，英國的毛林斯機械公司研製成了第一條數控機床組成的自動線，不久，美國通用電氣公司提出了「工廠自動化的先決條件是零件加工過程的數控和生產過程的程式控制」，於是，到70年代中期，出現了自動化車間，自動化工廠也已開始建造。

經過100多年的風風雨雨，機床的家族已日漸成熟，真正成了機械領域的「工作母機」。

車床的發展史

車床的發展大致可區分成四個階段，雛型期，基本架構期、獨立動力期與數值控制期，底下將針對 其 發
展的過程加以介紹。
車床的誕生不是發明出來的，而是逐漸演進而成，早在四千年前就記載有人利用簡單的拉弓原理完成鑽孔 的工作，這是有記錄最早的工具機，即使到目前仍可發現 以人力做為驅動力的手工鑽床，之後車床衍生而出，並被 用於木材的車削與鑽孔，英文中車床的名稱 Lathe(Lath 是 木板的意思 ) 就是由此而來，經過數百年的演進，車床的 進展很慢，木質的床身，速度慢且扭力低，除了用在木工 外，並不適合做金屬切削，直到工業革命前。這段期間可 稱為車床的雛型期
18 世紀開始的工業革命，象徵著以工匠主導的農業社會結束，取而代之的是強調大量生產的工業社會， 由於 各種金屬製品被大量使用，為了滿足金屬另件的加工，車床成了關鍵性設備， 18 世紀初車床的床身已是 金屬制，結構強度變大更適合做金屬切削，但因結構簡單， 只能做車削與螺旋方面的加工，到了 19 世紀才有完全以鐵制 零件組合完成的車床，再加上諸如螺桿等傳動機構的導入， 一部具有基本功能的車床總算開發出來。但因動力只能靠人 力、獸力或水力帶動，仍無法滿足需求，只能算是剛完成基 本架構的建構。

瓦特發明了蒸氣機，使得車床可藉由蒸氣產生動力用來驅動車床運 轉，此時 車床的動力是集中一處，再藉由皮帶與齒輪的傳遞分散到工廠各處的車床， 20 世紀初擁有獨立動力源的動力車床 (Engine Lathe) 終於被開發 ( 見圖三 ) ，也將車床帶到新的領域。此期間拜福特公司大量生產汽車所賜，許多汽車零件必須以車床加工，為了確保零件供應充足，供貨商必須大量采購車床才能應付所需，即使到今天車床的發展仍受到汽車產業的榮枯所左右。
20 世紀中，計算機被發明，不久計算機即被應用在工具機上，數值控制車床逐漸取代傳統車床成為工廠 利器 ，生產效率倍增，零件加工精度更是大幅提升，且隨著計算機軟、硬體日趨進步與成熟，許多以往視為 無法加工的技術一一被克服， CNC 化工具機的比率成了國家現代化 的重要指標。
從歷史的角度來看促使車床發展除了 18 世紀工業革命與 20 世 紀汽車業興起是主因外，另一項主因是切削刀具的進步，早期使用 的切削刀具材質是碳鋼，切削速度只能限制在 20m/min 以下，而且 加工精度不佳，之後刀具材質採用合金鋼，仍至今日的陶瓷刀具， 切削速度更提升到 1000m/min 以上，於是車床轉速愈來愈高，進給 速度也愈來愈快，而且加工精度也從百年前的 1mm 大幅提0.001mm ，進步之快除了刀具的改良與技術的提升，當然有數值控制的配合也是最大的功臣。

4. 我想知道加工精密儀器的機械是人手工製作的嗎這些機械能不能加工出比自己精度更高的機械呢

首先，低精度機器是可以加工出高精度零件的，通常所說的機器精度都是指批量情況下，即回一個精度為答0.001的設備，生產出來的基本上都在此范圍內，而一個精度為0.01的機器，是隨機出0.001精度的產品，想要得到0.01的產品，和摸獎差不多；其次，機器還需要裝配。所以，高精度機器是低精度機床加工原始零件，然後挑選出合適的高精度零件（在此過程中，為降低挑選的難度，一般挑選與要求相差不多的零件，鉗工手工打磨至所需精度），再組裝，組裝過程鉗工完成，視配合情況，打磨零件

5. 機械的發展簡史

人類成為「現代人」的標志就是製造工具。石器時代的各種石斧、石錘和木質、皮質的簡單粗糙的工具是後來出現的機械的先驅。從製造簡單工具演進到製造由多個零件、部件組成的現代機械，經歷了漫長的過程。
幾千年前，人類已創制了用於穀物脫殼和粉碎的臼和磨，用來提水的桔槔和轆轤，裝有輪子的車，航行於江河的船及槳、櫓、舵等。所用的動力，從人自身的體力，發展到利用畜力、水力和風力。所用材料從天然的石、木、土、皮革，發展到人造材料。最早的人造材料是陶瓷，製造陶瓷器皿的陶車，已是具有動力、傳動和工作三個部分的完整機械。
人類從石器時代進入青銅時代，再進而到鐵器時代，用以吹旺爐火的鼓風器的發展起了重要作用。有足夠強大的鼓風器，才能使冶金爐獲得足夠高的爐溫，才能從礦石中煉得金屬。古埃及第十八王朝勒克米爾（Rekhmir,約公元前1450年）已有用以冶鑄用的罐狀鼓風器。在中國，公元前1000～前900年有了冶鑄用的鼓風器，並逐漸從人力鼓風發展到畜力和水力鼓風。
15～16世紀以前，機械工程發展緩慢。但在以千年計的實踐中，在機械發展方面還是積累了相當多的經驗和技術知識，成為後來機械工程發展的重要潛力。17世紀以後，資本主義在英、法和西歐諸國出現，商品生產開始成為社會的中心問題。
18世紀後期，蒸汽機的應用從采礦業推廣到紡織、麵粉、冶金等行業。製作機械的主要材料逐漸從木材改用更為堅韌，但難以用手工加工的金屬。機械製造工業開始形成，並在幾十年中成為一個重要產業。
機械工程通過不斷擴大的實踐，從分散性的、主要依賴匠師們個人才智和手藝的一種技藝，逐漸發展成為一門有理論指導的、系統的和獨立的工程技術。機械工程是促成18～19世紀的工業革命，以及資本主義機械大生產的主要技術因素。
動力是發展生產的重要因素。17世紀後期，隨著各種機械的改進和發展，隨著煤和金屬礦石的需要量的逐年增加，人們感到依靠人力和畜力不能將生產提高到一個新的階段。
在英國，紡織、磨粉等產業越來越多地將工場設在河邊，利用水輪來驅動工作機械。但當時的煤礦、錫礦、銅礦等礦井中的地下水，仍只能用大量畜力來提升和排除。在這樣的生產需要下，18世紀初出現了紐科門的大氣式蒸汽機，用以驅動礦井排水泵。但是這種蒸汽機的燃料消耗率很高，基本上只應用於煤礦。
1765年，瓦特發明了有分開的冷凝器的蒸汽機，降低了燃料消耗率。1781年瓦特又創制出提供回轉動力的蒸汽機，擴大了蒸汽機的應用范圍。蒸汽機的發明和發展，使礦業和工業生產、鐵路和航運都得以機械動力化。蒸汽機幾乎是19世紀唯一的動力源，但蒸汽機及其鍋爐、凝汽器、冷卻水系統等體積龐大、笨重，應用很不方便。
19世紀末，電力供應系統和電動機開始發展和推廣。20世紀初，電動機已在工業生產中取代了蒸汽機，成為驅動各種工作機械的基本動力。生產的機械化已離不開電氣化，而電氣化則通過機械化才對生產發揮作用。
發電站初期應用蒸汽機為原動力。20世紀初期，出現了高效率、高轉速、大功率的汽輪機，也出現了適應各種水利資源的水輪機，促進了電力供應系統的蓬勃發展。
19世紀後期發明的內燃機經過逐年改進，成為輕而小、效率高、易於操縱、並可隨時啟動的原動機。它先被用以驅動沒有電力供應的陸上工作機械，以後又用於汽車、移動機械和輪船，到20世紀中期開始用於鐵路機車。蒸汽機在汽輪機和內燃機的排擠下，已不再是重要的動力機械。內燃機和以後發明的燃氣輪機、噴氣發動機的發展，是飛機、航天器等成功發展的基礎技術因素之一。
工業革命以前，機械大都是木結構的，由木工用手工製成。金屬(主要是銅、鐵)僅用以製造儀器、鎖、鍾表、泵和木結構機械上的小型零件。金屬加工主要靠機匠的精工細作，以達到需要的精度。蒸汽機動力裝置的推廣，以及隨之出現的礦山、冶金、輪船、機車等大型機械的發展，需要成形加工和切削加工的金屬零件越來越多，越來越大，要求的精度也越來越高。應用的金屬材料從銅、鐵發展到以鋼為主。
機械加工包括鍛造、鍛壓、鈑金工、焊接、熱處理等技術及其裝備，以及切削加工技術和機床、刀具、量具等，得到迅速發展，保證了各產業發展生產所需的機械裝備的供應。
社會經濟的發展，對機械產品的需求猛增。生產批量的增大和精密加工技術的進展，促進了大量生產方法的形成，如零件互換性生產、專業分工和協作、流水加工線和流水裝配線等。
簡單的互換性零件和專業分工協作生產，在古代就已出現。在機械工程中，互換性最早體現在莫茨利於1797年利用其創制的螺紋車床所生產的螺栓和螺帽。同時期，美國工程師惠特尼用互換性生產方法生產火槍，顯示了互換性的可行性和優越性。這種生產方法在美國逐漸推廣，形成了所謂「美國生產方法」。 20世紀初期，福特在汽車製造上又創造了流水裝配線。大量生產技術加上泰勒在19世紀末創立的科學管理方法，使汽車和其他大批量生產的機械產品的生產效率很快達到了過去無法想像的高度。
20世紀中、後期，機械加工的主要特點是：不斷提高機床的加工速度和精度，減少對手工技藝的依賴；提高成形加工、切削加工和裝配的機械化和自動化程度；利用數控機床、加工中心、成組技術等，發展柔性加工系統，使中小批量、多品種生產的生產效率提高到近於大量生產的水平；研究和改進難加工的新型金屬和非金屬材料的成形和切削加工技術。
18世紀以前，機械匠師全憑經驗、直覺和手藝進行機械製作，與科學幾乎不發生聯系。到18～19世紀，在新興的資本主義經濟的促進下，掌握科學知識的人士開始注意生產，而直接進行生產的匠師則開始學習科學文化知識，他們之間的交流和互相啟發取得很大的成果。在這個過程中，逐漸形成一整套圍繞機械工程的基礎理論。
動力機械最先與當時的先進科學相結合。蒸汽機的發明人薩弗里、瓦特，應用了物理學家帕潘和布萊克的理論；在蒸汽機實踐的基礎上，物理學家卡諾、蘭金和開爾文建立起一門新的科學——熱力學。內燃機的理論基礎是法國的羅沙在1862年創立的；1876年奧托應用羅沙的理論，徹底改進了他原來創造的粗陋笨重、雜訊大、熱效率低的內燃機而奠定了內燃機的地位。其他如汽輪機、燃氣輪機、水輪機等都在理論指導下得到發展，而理論也在實踐中得到改進和提高。
早在公元前，中國已在指南車上應用復雜的齒輪系統，在被中香爐中應用了能永保水平位置的十字轉架等機件。古希臘已有圓柱齒輪、圓錐齒輪和蝸桿傳動的記載。但是，關於齒輪傳動瞬時速比與齒形的關系和齒形曲線的選擇，直到17世紀之後方有理論闡述。
手搖把和踏板機構是曲柄連桿機構的先驅，在各文明古國都有悠久歷史，但是曲柄連桿機構的形式、運動和動力的確切分析和綜合，則是近代機構學的成就。機構學作為一個專門學科，遲至19世紀初才首次列入高等工程學院的課程。通過理論研究，人們方能精確地分析各種機構，包括復雜的空間連桿機構的運動，並進而能按需要綜合出新的機構。
機械工程的工作對象是動態的機械，它的工作情況會發生很大的變化。這種變化有時是隨機而不可預見；實際應用的材料也不完全均勻，可能存有各種缺陷；加工精度有一定的偏差等等。
與以靜態結構為工作對象的土木工程相比，機械工程中各種問題更難以用理論精確解決。因此，早期的機械工程只運用簡單的理論概念，結合實踐經驗進行工作。設計計算多依靠經驗公式；為保證安全，都偏於保守，結果製成的機械笨重而龐大、成本高、生產率低、能量消耗很大。
從18世紀起，新理論的不斷誕生，以及數學方法的發展，使設計計算的精確度不斷的提高。進入20世紀，出現各種實驗應力分析方法，人們已能用實驗方法測出模型和實物上各部位的應力。
20世紀後半葉，有限元法和電子計算機的廣泛應用，使得對復雜的機械及其零件、構件進行力、力矩、應力等的分析和計算成為可能。對於掌握有充分的實踐或實驗資料的機械或其元件，已經可以運用統計技術，按照要求的可靠度，科學地進行機械設計。