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1851年，考克夸尔海特（法国）测量了钻削时切除单位体积金属需做的
功。此后，人们开始研究切削的机制，直到90年代才逐步形成了切削理论。
为了提高刀具的质量，马谢特 （1811—1891年）发现工具钢中适当加入锰、
钒、钨等元素可以得到高速工具钢。20世纪初，人们才确定了高速钢的最佳
的组份。
与此同时，测量仪器也有显著进步。1851年，机械师布朗（1810—1816
年，美国）发明了游标卡尺，精度达到0。025毫米。游标卡尺的出现是测量
仪器的重大突破，它对简化测量程序、提高产品精度、发展互换式生产方法
有着重大意义。1867年，布朗又发明了三角厚钣测量器，1877年，制成了量
程是1英寸的千分尺。
（2）刨床、铣床、磨床及特殊机床
莫斯莱的车床不能完全满足19世纪初蒸汽机和纺织机械的加工需要，那
时许多零件仍靠手工生产。19世纪50年代后，随着生产的发展，各种机械
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产品的品种和产量增加很快，这促使人们去研制适应生产特殊要求的机床，
这一时期出现了刨、铣、钻、磨以及一些专用机床都相继出现了。
1818年，英国技师惠特尼（1765—1825年）为制造枪械发明了一种机床，
它借助刀具作旋转切削，而不是象普通车床那样，刀具作给进切削，工件作
旋转运动。英国人把这种机床取名叫铣床。由于铣床复杂，成本高，很长时
期在英国得不到推广。1829年，在英国还出现了专做六角螺母的铣床。但是，
铣床在美国受到了重视。1862年，美国人布朗发明了万能铣床，其特点在于
有一个能上、下、左、右移动的工作台，滑板和旋转支架，可以使工件做各
种运动。这样一台铣床不仅可以加工形状复杂的麻花钻，还可以为齿轮及各
种形状的工件加工。万能铣床的出现立即引起了轰动。同年，贝曼特研制出
垂直靠模铣床，可以完成复杂沟槽和断面的加工，它特别适合锻模模具的刻
模工作。仿型铣也是铣床的重要发展。
铣床的发展对齿轮的生产和质量提出了更高要求，剑桥大学教授R。维利
斯（1800—1875年，英国）创造了渐开线齿轮理论。1854年，布朗发明了一
种制造渐开线齿轮的专用刀具，自此实现了新齿轮的批量生产，并淘汰了摆
线齿轮。80年代末，出现了滚齿机，成为加工齿轮的专用高效机床。
1814—1825年，英国的技师洛巴次和库列门托等人模仿木工刨平木材的
动作，首先研制刨床。由于金属比木材坚韧，刨床的刨刀必须更窄，并保持
在一个平面上切削。1825年，他们制造出一台原始的刨床，刨刀是通过链条
借助人力做切削运动的。1839年，英国一位叫霍特玛的技师对刨床作了重要
改进，他以蒸汽机为动力推动刨刀往复运动，这一发明使刨床与车床都成为
当时的主要工作母机。
在刨床的基础上，又发展出使刀具上下运动的插床和专打异形孔的拉
床。
在金属上打孔的钻床也在这一时期发明了。
1864年，为了加工经淬火后变得极硬的工件，有人将砂轮装在小车床的
刀架上，加上纵向给进和返回装置，便研制成一种外圆磨床。1867年，布朗
发明了研磨内孔的万能磨床。这种磨床是将工件固定在转盘和尾座之间的工
作台上，工作台做左右移动，砂轮轴与工作台作垂直移动并完成研磨。工作
台的导轨面结构还注意到防止砂粒和切削物落入。一般认为这是第一台真正
的磨床。
自动车床的诞生是和六角车床的研制分不开的。所谓6角车床是在车床
上装有8把切削刀具的的转台，依靠转台的转动使车刀轮流进入切削位置工
作的。
1845年，史蒂芬·费奇（美国）同时制成垂直式和水平式6角车床各一
台。此后，六角机床不断得到改进，转台的动作逐步实现了自动换刀的进给
运动，终于发展成自动机床。50年代，美国的机床设计师斯潘塞设计了一种
生产螺丝的自动车床，这台车床上有一个带有凸体的圆筒，刀具和转塔的运
动靠凸体调节，将工件加工成螺丝，人们称之为“智能滚筒”。1861年，他
又设计了一种可以自动装卸工件的机床。在90年代，自动车床取得了更大进
展。
（3）农业机械
19世纪后，资本主义方式开始改变了农业长期缓慢发展的局面，在欧美
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兴起的农业资本主义从各个方面改造了传统的小农经济，新兴的资本主义的
农场主们为了在商品市场的竞争中取胜，他们以前所未有的热情改良农业机
械，实行先进的耕作方法。从而大大促进了农业机械的发展。
镰刀是全世界农民长期使用过的收割工具，但工效不高。19世纪初，有
人提出用一种类似剪刀的工具去剪断作物的杆茎。1828年，英国人贝尔发明
了一种收割机，收割机上的剪切装置可以连续不断地剪割庄稼。在当时，美
国的小麦产区因地广人稀急需各种高效率的农业机械。这一发明便引起了两
位美国人的注意，其中的一人叫麦考米克 （1809—1884年，美国）。1833
年，他在黑人安达逊的协助下发明了一种新型的收割机，这种收割机在马的
牵引下，一面收割，一面能够整理割好的麦子并堆放在后面的工作台上。由
跟在后面的工人捆好。它的收割速度比用镰刀快6倍。另一位叫霍生的美国
人也在同时期制造出性能相近的收割机。二人同时建厂生产各自发明的收割
机，双方竞争激烈。1858年，麦考米克改进了他的收割机，使它能够自动把
麦子收拢起来。后来，经其它人不断改进终于创造了打捆机。马拉收割机在
美国极受欢迎，到南北战争结束时，麦考米克已成了最大的收割机制造商。
脱粒机原是在 18世纪由英国人发明的。英国人用水力带动它工作。后
来，有人在这种脱粒机上装上风车，以便把麦粒和麦壳分开。当这种脱粒要
传入美国后，美国发明家就考虑如何把已有的收割机、打捆机与脱粒机组合
在一起工作，构成联合收割机，即“康拜因”收割机。第一台联合收割机是
由一位叫恰奇的美国人发明的，但其缺点很多，达不到实用的要求。后来几
经改进终于成功，由20多匹马牵引进行收割和脱粒、袋装等工作。到1860
年发明了由蒸汽机带动的“康拜因”。
在18世纪，英国已有了马拉播种机的设想，但没有研制成功。1841年，
美国人吉本斯和诺贝林兄弟终于分别研制成播种机。1864年，德国人萨克解
决了播种不均匀的问题，他发明了通过人手控制播种的机械，使播种机达到
实用阶段。
拖拉机的出现要稍晚于上述农业机械。1854年，英国的法拉斯和史密斯
考虑使用蒸汽动力牵引犁耕作，因为蒸汽机太重，会压实土壤，他们把蒸汽
机放在田边，牵引很长的钢缆去犁地。1858年，美国人福克斯发明了用于耕
作的蒸汽拖拉机，这台拖拉机能拖带8个铧犁以每小时约5公里的速度开垦
荒地。1873年，美国的帕尔文为了减小蒸汽机对地面的压力，首创了履带式
蒸汽拖拉机。
蒸汽拖拉机很快就暴露了固有的缺点，主要是自身笨重，速度缓慢，因
此不能完全取代牲畜。1889年，美国开始把单缸汽油机放在一台拖拉机的底
盘上制成了首台内燃机驱动的拖拉机。到本世纪初内燃机驱动的拖拉机已基
本取代了蒸汽拖拉机。
（4）轻纺机械
18世纪，纺织机械已取得了很大的进展。进入19世纪，当时先进的爱
子纺纱机已具有900个锭子。1828年，有人发明了环式纺纱机。使转速达到
每分钟1万转，从此逐渐代替了爱子纺纱机。
19世纪初，美国在南方大量植棉，不久其产量便超过印度，占世界总产
棉量的90％，堆积如山的棉花急待加工，这样促使轧棉机的诞生。机械工程
师惠特尼发明了一种带齿的圆筒可以把棉籽从棉桃上剥下，然后用其它装置
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把棉花纤维收集起来，这台轧棉机用水车驱动，可以代替100个黑人奴隶的
劳动，因此很快便推广开来。
1822年，杰出的发明家罗伯特（英国）发明了以蒸汽机为动力的织布机。
这台机器采用了当时先进的齿轮传动系统，在投梭机构中采用由偏心轮、操
纵杆等构成的系统，使织布机可以连续生产。1825年，罗伯特织布机经法国
传到欧洲大陆，经拉姆斯保托姆和霍尔特改进，增加了伸幅器，使织布机可
以拉紧布幅宽度。后来，肯沃兹和布劳夫发明了自动停机机构，使机械织布
机更加完善。
当时的织机只能织平纹布，如果织斜纹布和其它带花纹的布还要靠手工
提纱。1820年包曼在动力织机上实现了机械提纱。
1838年，乌德克雷福特使机械织机可以用两个或多个梭子，他在织机上
增加了可以升降的梭座，梭座上装有2至4个梭箱，从此织机可以织出多种
颜色的格子布。
针织机在 1849年经美国人达鸟森德改进，使之达到能模仿人手进行编
织。1864年，美国人威廉·高顿对针织机作了进一步改进，使当时织袜机可
以同时织24双袜子。
缝纫机直到30年代才由法国人契莫涅研制成功，其速度比手工缝纫快
10倍。