中國(guó)的魯班鎖

中國(guó)的魯班球鎖魯班鎖歷史魯班鎖也叫八卦鎖、孔明鎖，相傳是三國(guó)時(shí)期諸葛亮根據(jù)魯班的發(fā)明，結(jié)合八卦玄學(xué)的原剪發(fā)明的一種玩具。曾廣泛流傳于民間，是中國(guó)古代傳統(tǒng)的土木建筑固定結(jié)合器。民間尚有“別悶棍”、“六子聯(lián)方”、“莫奈何”、“難人木”等叫法，不用釘子和繩子完全靠本身構(gòu)造的連接支撐，呈現(xiàn)了一種看似簡(jiǎn)樸卻凝聚著不平凡的智慧。

相傳中國(guó)古代蓋皇宮、廟宇不可用鐵釘。會(huì)破壞風(fēng)水，二必須用接榫互所的方式進(jìn)行。榫卯的源頭能夠追溯到70以前的新石器時(shí)代，并形成體系影響到了日本，朝鮮，韓國(guó)，越南等地。這些成就從根本上說(shuō)就是卯榫的成就?！皦Φ狗坎凰?，充足體現(xiàn)了中國(guó)建筑的神奇奧秘之處。魯班鎖是一種復(fù)雜的高度技巧性的榫卯關(guān)系，是中國(guó)木構(gòu)造點(diǎn)榫卯技巧達(dá)成極致的一種產(chǎn)物，榫卯是兩個(gè)木構(gòu)件之間采用一種凹凸解決的結(jié)合方式連接的構(gòu)造。凹進(jìn)去的部分叫卯，凸出部分叫榫，其特點(diǎn)是不需要使用釘子，運(yùn)用榫卯原理就能夠?qū)⑽锛喂痰亟Y(jié)合在一起，顯示了古人巧奪天工的發(fā)明成就。魯班鎖根據(jù)榫卯互相契合的原理一榫一卯，六根木頭吻合而成的。這也是早年木工師傅收徒時(shí)，讓徒弟練習(xí)榫頭的樣本，由于解開(kāi)這種穿插鎖要有聰穎的頭腦，因此，又有人稱他為孔明鎖。因它和古代足智多謀的軍師孔明聯(lián)系起來(lái)。魯班鎖不使用任何結(jié)合劑或鐵釘中間有缺，缺缺相合以十字相交卡榫構(gòu)成

，它看似簡(jiǎn)樸，但設(shè)計(jì)難度相稱高?？ㄩ緝H借木條的不同凹槽放置、拼湊，挖槽的密合度稍有局限性。都可能影響構(gòu)造穩(wěn)固度，需將木條大小不一的卡榫精確放置，才干組合成功，并且只要抽掉一根木條，整個(gè)結(jié)合的木塊也進(jìn)散架了。上海世博會(huì)山東館的魯班鎖有塊，32×16cm的LED模塊組合而成長(zhǎng)，高，寬都達(dá)成5.2米。榫卯構(gòu)造是兩物體互相銜接比較直觀而原始的方式

，兩者靠的是木構(gòu)件的摩擦力鏈接。因此尺寸必須非常適宜，可丁可卯，如果用中國(guó)古代哲學(xué)來(lái)看，榫是凸起物能夠理解為陽(yáng)。卯口是凹形狀，貫穿了就是卯眼，能夠理解為陰。兩者相合是一種陰陽(yáng)相合。古人可能正是受了動(dòng)物骨骼和關(guān)節(jié)中的凸起與凹陷的啟示。結(jié)合陰陽(yáng)里面發(fā)現(xiàn)了卯榫構(gòu)造，榫卯構(gòu)造確實(shí)深深地影響著我們中國(guó)人的思想。例如有句成語(yǔ)叫作“方枘圓鑿”，后來(lái)用此成語(yǔ)比作雙方意見(jiàn)不合，不能相容，配合不好，格格不入。中國(guó)科學(xué)技術(shù)館新館結(jié)合了中國(guó)古代的科學(xué)思想和當(dāng)代科技館的特點(diǎn)。運(yùn)用若干個(gè)積木般的塊體互相咬合，使整個(gè)建筑呈現(xiàn)出一種巨大的魯班鎖造型，同時(shí)，它也像一種巨型魔方其含義就是探索解鎖的寓意。今天魯班鎖有了更加復(fù)雜的內(nèi)部構(gòu)造。從外形到材料都在不停改善著，甚至以它特殊的造型方式在藝術(shù)領(lǐng)域嶄露頭角。魯班鎖以其古樸的外表，對(duì)稱的形狀，神奇的內(nèi)部構(gòu)造。散發(fā)出獨(dú)特的魅力。一種古老的玩具，卻揭示出一種民族古老文化的傳承。魯班鎖事實(shí)上是一種涉及立體幾何知識(shí)的玩具，通過(guò)幾何分割。能夠構(gòu)成多個(gè)鎖定方式。古典數(shù)學(xué)玩具見(jiàn)證了中國(guó)古代的悠遠(yuǎn)文明。你為當(dāng)代人傳遞了知識(shí)與樂(lè)趣。其實(shí)數(shù)學(xué)就在我們身邊，數(shù)學(xué)就藴藏在游戲中。通過(guò)魯班鎖，能讓我們領(lǐng)略到科學(xué)的奧秘與趣味。也能夠?qū)W到某些科學(xué)的知識(shí)與辦法，中國(guó)古典玩具博大精深。因此流傳中外、喜者眾多而博大，因文名高雅，造型優(yōu)美，數(shù)學(xué)底蘊(yùn)深厚而精深。通過(guò)解開(kāi)魯班鎖，能夠讓我們體驗(yàn)遠(yuǎn)古智慧。魯班鎖的種類各式各樣，千奇百怪，其中以最常見(jiàn)的是六根和九根的魯班鎖。我國(guó)民間藝人運(yùn)用魯班鎖構(gòu)造制造出多個(gè)工藝品。如繞線板，筷子筒、燭臺(tái)、健身球等，另外近代還用塑料和木材制造的結(jié)合球、組合馬、魔方鎖扣和鏡框等。典型的魯班鎖由六根截面為正方形的木棍構(gòu)成。平行互相面對(duì)面的兩根為一組，共三組。三組互相彼此垂直，猶如三維空間的X、Y、Z軸。每組木棍都被與它垂直的那組舒適，就像扎腰帶同樣，時(shí)期不會(huì)散開(kāi)，同時(shí)它也束縛住和它垂直的另一組。這三組的關(guān)系是互相彼此制約的。它們的交叉部位就是魯班所的精彩所在。在這里犬牙交錯(cuò)，原則上沒(méi)有空隙，一根鋸掉的部分。必有另外兩個(gè)來(lái)垂直彌補(bǔ)。除了典型的六根以外，還可做成六根、十根、十二根、48根、70根、96根……，理論上可到無(wú)窮大，無(wú)論多少根，核心還是那中弦的六根根數(shù)再多，只是量的擴(kuò)充，受制約的條件大大簡(jiǎn)化。魯班鎖的開(kāi)法1、抽根法:有一根沒(méi)有牙的棍，先抽出它，隨即就可拆開(kāi)。這是最簡(jiǎn)樸的一種。2、錯(cuò)開(kāi)法:沿著某軸平行錯(cuò)動(dòng)，然后就能夠拆掉一種，接著再拆其它的。3、綜正當(dāng):旋轉(zhuǎn)、錯(cuò)動(dòng)混合操作才干拆掉一根。4、旋轉(zhuǎn)法:旋轉(zhuǎn)某根才干拆掉一根。5、新式別棍法:在1法的基礎(chǔ)上，將沒(méi)牙的木棍（記為A）中間位置用小鉆頭打通直徑兩毫米的圓孔，圓孔要打到兩邊的木棍（兩邊的木棍記為B,C），B,C兩個(gè)木棍也打通，三個(gè)的的圓孔要在一條直線上，找一根直徑比圓孔略小一點(diǎn)圓的細(xì)鋼條，長(zhǎng)度與木棍厚度相稱，將鋼條放到A的圓孔里，確保小鋼條能在翻動(dòng)A時(shí)自由滑出，蔣魯班鎖組裝起來(lái)，輕輕在手上轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)。小細(xì)鋼條立馬就起作用了，使得A木棍不能自由拿出，就起到了加鎖的目的。6、離心旋轉(zhuǎn)球:此辦法和五的辦法差不多。只是要在圓孔中放兩段小圓柱形鋼條，兩段長(zhǎng)相等，總長(zhǎng)是A木棍的厚度，其長(zhǎng)度正好放在兩邊的B,C木棍里，當(dāng)中間的木棍兒中沒(méi)有鐵條兒時(shí)，就能夠按照辦法1打開(kāi)了。平時(shí)只要輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)魯班球，成果就會(huì)別到中間的木棍打不開(kāi)。要想打開(kāi)，將魯班鎖放到平面上使勁轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力的做作下，A木棍兒中的小鋼條就會(huì)滑到兩邊B,C的木棍中，就可是按照1的方法打開(kāi)鎖。魯班鎖的制作準(zhǔn)備材料：塑料（現(xiàn)在都用麻將機(jī)打麻將了，以前用手碼牌的那種麻將，大富豪，大8開(kāi)的塑料麻將就能夠），櫸木、紅木、黃花梨、紫檀木，竹子等等都能夠。直徑1cm的鋼筋（根據(jù)大小擬定長(zhǎng)度）手功工具:小型鋸（小鋼鋸條6根），卡尺，小鑿子，什錦銼，直角尺，砂紙（800目，400目）小型多功效電鉆(多功效鉆頭，能夠打孔，打磨)，小型壁紙刀，鉛筆、水平器，強(qiáng)力膠，直徑2mm的圓鐵絲等。設(shè)計(jì)圖紙：(1)（2）（3）（4）（5）(6)(7)制作過(guò)程：(1).開(kāi)粗料，本例要做的魯班球，成品球直徑大概70mm,本例采用的麻將大小為19mm*29mm*38mm,根據(jù)圖紙將麻將開(kāi)料，準(zhǔn)備大概35張麻將，將每個(gè)麻將帶字（萬(wàn)并條）的一面先鋸掉，使麻將成為14mm*28mm*35mm的長(zhǎng)方體（1*2*2.5單位正方體。(2).小件拼接、打磨：制作圖紙1中的模塊.,尺寸誤差不大于0.5mm.首先打磨拼接處，平整方正后貼合在一起，用尺測(cè)量外尺寸大小1*1*1+3*1*0.5+1*1*1-3*1*0.5單位正方體,裁剪掉的部分0.5*3*1單位正方體,上表面的尺寸分部：14+25+17+14=70mm,下表面的尺寸分部：31+39=70mm,尺寸誤差不大于0.5mm。(3).制作圖紙2中的模塊.首先打磨拼接處，平整方正后貼合在一起，用尺測(cè)量1*1*1+2.5*1*0.5-2.5*0.5*1單位正方體,上表面的尺寸分部：14+25+10+21=70mm,下表面的尺寸分部：31+39=70mm,尺寸誤差不大于0.5mm(4).制作圖紙3中的模塊.首先打磨拼接處，平整方正后貼合在一起，用尺測(cè)量1*1*1+3.5*1*1-0.5*0.5*1,上表面的尺寸分部：35+35=70mm,下表面的尺寸分部：31+39=70mm,尺寸誤差不大于0.5mm(5).制作圖紙4中的模塊.首先打磨拼接處，平整方正后貼合在一起，用尺測(cè)量A:2.5*1.5*1-0.5*1*1*2單位立方體,B：2*1*0.5單位立方體,尺寸誤差不大于0.5mm.(6).制作圖紙5中的模塊.首先打磨拼接處，平整方正后貼合在一起，A:2.5*1.5*1-0.5*1*1*2單位立方體,B：2*1*0.5-1*0.5*0.5單位立方體,尺寸誤差不大于0.5mm..制作圖紙6中的模塊.首先打磨拼接處，平整方正后貼合在一起，用尺測(cè)量A+C:1.5*1*1-0.5*0.5*1*2單位立方體,B：0.5*1*0.5*2+1*1*0.5單位立方體,尺寸誤差不大于0.5mm.上表面的尺寸分部：14+7+7+14+7+7+14=70mm,下表面的尺寸分部：28+14+28=70mm,尺寸誤差不大于0.5mm(8).制作圖紙7中的模塊（圖1）.第七塊模塊制作比較復(fù)雜，首先用兩張麻將制作A、B型的兩個(gè)塊，一頭的小邊尺寸為1*0.25*1mm,首先打磨拼接處,使其平整方正，再裁出C、D、E,三個(gè)小塊兒，C、D大小同樣，尺寸0.25*29*38,E塊大小為0.25*29*31mm,將C、D、E拼接處打磨，使其平整方正；F模塊準(zhǔn)備4個(gè)，G模塊準(zhǔn)備4個(gè)，下邊是膠合過(guò)程，首先膠合A、B放一邊，再膠合C、D、E，在上面涂上膠，把AB膠在上面，以下圖，待膠凝固后，將其倒置，在C、D的四邊兒再膠上模塊F,有四塊；待待膠凝固后，然后在A、B的兩邊再對(duì)稱地膠上四個(gè)模塊G,如(9)中的圖形，將其倒置，再次整體再按下一次，確保整個(gè)模塊平整個(gè)，放置一天的時(shí)間，待膠凝固后打磨。(9).制作圖紙7中的模塊圖2.(10).按照球形的輪廓,對(duì)圖紙7的模塊進(jìn)行大致銷切.大致打磨.這部比較耗時(shí)，并且打磨起來(lái)也比較困難。先畫一種圓,去除圓外的部分.其它部分照球形的輪廓打磨.(11)組件打磨：(12)加入鐵絲，增加強(qiáng)度：(13)放置內(nèi)部鎖:①、新式別棍法:在1法的基礎(chǔ)上，將沒(méi)牙的木棍（記為A）中間位置用小鉆頭打通直徑兩毫米的圓孔，圓孔要打到兩邊的木棍（兩邊的木棍記為B,C），B,C兩個(gè)木棍也打通，三個(gè)的的圓孔要在一條直線上，找一根直徑比圓孔略小一點(diǎn)圓的細(xì)鋼條，長(zhǎng)度與木棍厚度相稱，將鋼條放到A的圓孔里，確保小鋼條能在翻動(dòng)A時(shí)自由滑出，蔣魯班鎖組裝起來(lái)，輕輕在手上轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)。小細(xì)鋼條立馬就起作用了，使得A