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        这一日沈括在木工房做万圣山的水力车机模型，而沈方则在旁边用他专用的锯子、刨子，模仿沈括所做的水力车机，做了一个缩小版的水力车机。起初沈括还没有觉察有异，在休息时他一边和沈方聊天，一边随意翻看儿子做的手艺，这个缩小版的水力车机多了两个齿轮。

        沈括奇道，“方儿，这两个齿轮做什么用？”

        “爹爹，如果没有水了，可以用脚来蹬这个齿轮上的踏板，便和秦家圩那里，百姓用来浇水的水车一般。两个齿轮之间用皮带连接，可以省点力气。”

        沈括摸着沈方的头笑道，“方儿，真聪明，有这个确实能让农民省些力气，但是方儿你想过没有，若是用水力来驱动，不是更加省事了？”

        “京城的河里已经结冰了，没有水。”沈方眼睛一红，大声道。

        沈括劝慰了沈方几句，突然灵光一闪，以前用水力车机把水流的力量转化为旋转力，然后连接各种齿轮、连接杆和杠杆，使这个转力可以转化为钻、磨、砸，可以节省大量的人力和畜力。但若是在没有水力的情况下，一样可以将人力和畜力转化为旋转力，然后便于水力车机相同，连接各种齿轮、连接杆和杠杆，使这个转力可以转化为钻力、磨力、砸力。想到这里，沈方高兴地笑道，“方儿，你是对的，没有水的时候，用这个方法更好一点。你能用这个脚踩动的车机，做出各种机床吗？”

        沈方高声说道，“能！孩儿可以。”

        然后沈括便亲眼观摩了沈方的木工手艺，沈方找了一根结实的皮带，将两个大小不同的齿轮连接起来，然后在小齿轮的轴心固定了一个铁棒，当沈方踩动踏板蹬着齿轮转动时，中间的铁棒便飞快地转动起来。

        沈括不解地看着沈方，“方儿，这个机器能做什么？”

        “爹爹，要是能把这个铁棒换成凿子，便能很容易地在木头之上钻一个眼。”

        沈括恍然大悟，当然如果让他来制作，肯定不会简简单单把凿子安装上去，而会做成可以旋转切割的钻头。同时既然可以钻眼，当然可以把切刀固定到外围来打磨圆柱，用这种方法制做的圆柱、将会比用刨子、凿子做的更加精细，也更加方便，不用担心毁坏材料。

        有了思路，沈括便来了兴致，他安排工匠一起上手，用了两天的时间便把人力钻孔机和打磨机生产出来。他安排家仆踩动踏板，然后把整块木料放到打磨机上，轻轻推动木料，一个纯圆的木滚便被车床切割出来。然后再把木滚横着放到钻孔机上，随着钻孔机的转动，木滚中被轻轻松松钻了一个深孔。

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