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锯子的原理很简单,但是可以应用它设计和制造出各种各样的工具。
最早比较成型的锯子是被称为框架锯子(Frame Saw)的木工锯,这在中国被使用了两千年,而在西方也有同样长的历史。不过两者式样略有不同,如下图
图3.25.1 中国(上)和欧洲(下)独立发明的框架锯(FramedSaw)
这种有框架的锯子比较结实,而且锯条本身不吃力,因此可以做得比较窄。但是,锯子传到日本就走了样了,日本人善于在原有的基础上做小改进,他们发明的锯子是这样的。
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3.25.2 日本锯
大家看了它可能会联想到日本刀,确实锯子做成这样钢一定要好,因为所有的压力都要由锯子前面的金属部分独立承受,如果钢不好容易折断。从使用的焦点讲,这种锯子做木匠活可能不如中国的得心应手。但是这一点变化导致了一系列锯子的诞生,它的好处是锯子小巧,而且因为没有框架碍手碍脚,可以锯得很深。今天,因为钢的质量不再是问题,因此这类的锯子在生活中很常见,这些锯子在西方有个俗名----日本锯。
图3.25.3.
类似日本锯的手工锯今天很常见。
我们知道,由于锯条,或者刀面是直的,因此锯直线很容易,锯一个曲线就难了,尤其是挖一个小洞。在中国我们的古代用的锁都是挂锁,俗称铁将军,但是在欧洲比较早就出现了转锁和圆形门把手,要在木头门上装转锁,就要开圆孔,当时还没有专门打那么大圆孔的钻头,因此欧洲工匠就在日本锯的基础上发明了下面形状的锁锯,专门挖空用。
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3.25.4 锁锯
锯子不仅可以锯木头,还有一个可怕的用途,就是外科手术的截肢,它用的锯子也是日本锯的扩展。下图是一套真实的外科手术工具,大家可以看看外科手术锯的比例,蛮可怕的一个大家伙。
图3.25.4
外科手术用的锯子
锯子不仅可以锯比较软的木头,还可以锯比较硬的金属,当然不会有工匠用锯子锯腰粗的钢轴,一半都是小物件,因此不需要太大的钢锯,但是需要灵活。日本锯那种设计又太容易将锯刀在密度很高的金属切口里折断。因此,古希腊和中国的工具(独立地)发明了弓形锯,也就是我们今天钢锯的前身。
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3.25.5 弓形锯
顺着弓形锯这条思路,欧洲工匠有发明了锯圆角的Coping锯(因为中国没有,我也不知道如何翻译),如下图。欧洲很多家具表面的曲线非常复杂,就是靠这种锯子慢慢锯出来。
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3.25.6 欧洲木匠用的Coping锯
为了在木头之间走各种曲线,欧洲工匠在Coping锯的基础上进一步发明了Fret锯
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3.25.7 Fret锯
这种锯子看来很难控制,不过在木头之间却是游刃有余。
欧洲的古典家具常常做得非常考究,他们发现,在家具外贴木皮,即美观,又结实不容易裂(整木因为冷热干湿变化,时间长了容易裂,但是贴木皮的家具不容易),他们一般用非常漂亮的木料做表皮(Veneer),比如桃木。如果你去凡尔赛宫,那里有张非常大的桌子,说是用桃花心木mahogany的木皮,非常漂亮。但是,把木头削成大张薄片非常难,凡尔赛宫那里桌子,最难制作的地方就是如何得到这张大而薄的桃花心木皮,后来我才了解到欧洲木匠有一种特殊的刮皮工匠,如下图:
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3.25.8 刮木皮的锯子
这种锯子是两面韧,而且角度可以调整,可以削出很薄的整张木皮。
锯子的原理很简单,但是利用它可以衍生出各种工具,这是发明的精髓所在,从简单的原理衍生出各种产品。