В міру ускладнення господарської діяльності людина стала відчувати потребу в більш досконалих інструментах з ретельно обробленими лезами. Виготовлення їх вимагало нових прийомів в обробці каменю. Близько восьми тисяч років тому люди освоїли техніку пиляння, свердління і шліфування. Ці відкриття були настільки важливі, що викликали справжню революцію в розвитку суспільства, названу неолітичної революцією.
Пиляти людина навчилася тоді, коли помітив, що зазубрений ніж ріже краще, ніж гладкий. Як відомо, дія пили засноване на тому, що її різці, або зуби, при русі смуги послідовно проникають в матеріал і знімають в ньому шар певної глибини. Виходить як би система ножів. Найдавніша дійшла до нас примітивна пила була цілком виготовлена з кременю. Робота на ній вимагала великих фізичних зусиль, але дозволяла успішно справлятися з розпилювання дерева і кістки.
В кінці мезоліту в ряді місць Близького Сходу почався процес становлення виконує економіки (землеробства і скотарства). В інших районах перехід від присвоює економіки до виробляє, від полювання до землеробства і скотарства став відбуватися в період неоліту, енеоліту та бронзового століття.
Неоліт, новокаменнийстоліття, отримав назву через широкого впровадження нових способів обробки великих кам'яних знарядь - шліфування, свердління і пиляння. Ці прийоми дозволили людині перейти до обробки нових, жорсткіших порід каменю: нефриту, жадєїта, яшми, базальту, діориту та ін. Які стали служити вихідною сировиною для створення крупнокаменной сокир, тесел, доліт, кайл, мотик.
Заготівлю для майбутнього знаряддя робили або колишнім способом - сколом, або за допомогою нового методу - пиляння. Створювалася необхідна геометрична форма заготовки, яку потім шліфували. Застосовували сухе і мокре шліфування кам'яних знарядь. За підрахунками С. А. Семенова, на виготовлення шліфованого сокири з твердих порід сланцю витрачалося 2,5-3 ч, на виготовлення з нефриту при шліфуванні робочого краю 10-15 год і на шліфування всього сокири 20-25 год.
Тесло (А) і долото (Б) з полірованого каменя періоду неоліту (IV тис. До н. Е.)
Перші шліфовані знаряддя з'явилися ще в мезоліті, але саме в неоліті вони набули широкого поширення. Ще більш ефективні були поліровані знаряддя.
Якщо у вкладишевие знарядь крем'яні пластини з'єднувалися з рукояткою за допомогою бітуму, крупнокаменной знаряддя з дерев'яною або кістяною рукояткою так скріплювати було неможливо. Довелося знайти новий спосіб - свердління отворів. Ще в період верхнього палеоліту з'являються намиста і підвіски з каменю з отворами. Отвори ж більшого діаметра в кам'яних предметах стали пробивати, але при цьому виходили отвори біконічної форми, незручною для насаджування кам'яного знаряддя на дерев'яну рукоять. Для щільного з'єднання були потрібні циліндричні отвори. Освоєння техніки висвердлювання циліндричних отворів відноситься до періоду неоліту, коли для цих цілей стали застосовувати трубчасті кістки або стовбури бамбука. Як абразив служив кварцовий пісок. Почалося виготовлення жесткосоставних знарядь.
Використання пиляння, свердління, шліфування дозволило досягати певної форми, чистоти поверхні знаряддя. Робота шліфованими знаряддями зменшувала опір матеріалу оброблюваного предмета, що призвело до зростання продуктивності праці.
Реконструкція способів свердління каменю періоду неоліту (по С. А. Семенову) 1 - одноручне свердління (без рукоятки); 2-3 - свердло з рукоятками; 4 - двуручное свердління (свердло на стрижні); 5 - свердло мбовамбов (Нова Гвінея)
Нові прийоми виготовлення сокири підвищили ефективність його використання. Сокирами верхнього палеоліту, виготовленими двосторонньої оббивкою кам'яного жовна, скріпленими з дерев'яною рукояткою ременями, важко було працювати по дереву, так як удар такого сокири дерево не рубав, а розмочалюється. Шліфованими кам'яними сокирами, жорстко скріпленими з дерев'яною рукояткою за допомогою висвердлених циліндричних отворів, стали рубати ліс, видовбувати човни, будувати житла. Велике господарське значення шліфовані Топар мали у племен, які займали лісові райони: без такого знаряддя в цих районах був би неможливий перехід до землеробства.
Пиляння каменю забирало ще більше часу і сил. Воно розвивалося поступово, проте тільки в епоху неоліту ця техніка отримала широке поширення. Пилкою зазвичай служила кремнієва зубчаста платівка, під яку підсипали змочений водою кварцовий пісок. Пиляння рідко було наскрізним. Зазвичай майстер робив тільки глибокий надпил, а потім розрахованим ударом дерев'яної калатала ламав камінь на дві частини. Завдяки пиляння людям стали доступні правильні геометричні форми виробів, що було дуже істотно при виготовленні інструментів.
Одночасно з пилянням розвивалася техніка свердління каменю. Цей прийом був дуже важливим при виготовленні складових інструментів. Люди давно помітили, що найзручніші і міцні сокири виходять тоді, коли рукоятка щільно забивається в отвір самого сокири, а не прив'язується до нього. Але як зробити правильний отвір в твердому камені? Відповідь на це важливе питання був багато тисячоліть прихований від людини. Як і у випадку з пилянням, стародавні майстри освоїли спочатку свердління м'яких матеріалів.
Первісна кремнієва пила
У найдавніші часи, коли людині потрібно було зробити отвір в дереві або кістки, він вдавався до вибивання. Принаймні, саме таким способом ще недавно робили отвори деякі примітивні народи. Можливо, що саме при цій операції, обертаючи в отворі кам'яний пробійник, древній майстер виявив, що висвердлювання вимагає набагато менших зусиль. Свердління мало ще й на ту важливу перевагу, що дозволяло робити отвір в твердих і тендітних матеріалах. Перше свердло, мабуть, представляло собою звичайну палицю, до кінця якої було прироблено кам'яне вістря. Майстер просто катав її між долонь.
Значне зрушення в свердлінні стався після того, як в неолітичну епоху був винайдений лучковий спосіб, при якому обертання свердла досягалося за рахунок повороту лука. Однією рукою майстер похитував цибулю, а інший притискав свердло зверху. Потім кам'яне свердло стали замінювати порожнистої кісткою тваринного великого діаметру. Всередину неї засипався кварцовий пісок, який грав роль абразиву. Це було принципове і дуже важливе вдосконалення, значно розширила можливості свердління. В ході роботи пісок поступово прокидався з порожнини свердла під краю коронки і повільно стирається просвердлюють камінь. Оскільки успіх свердління багато в чому залежав від сили натиску, пізніше стали застосовувати штучні обважнювачі.
Коли ж пиляння і свердління було доповнено шліфуванням, стародавня людина повністю опанував усією технологією обробки каменю. Відтепер для нього не було нічого неможливого - він міг надавати виробу будь-яку бажану форму і при цьому межі завжди залишалися гладкими і рівними. Істотна відмінність шліфування каменю від інших способів обробки полягала в тому, що можна було видаляти матеріал дуже малими і рівними шарами, причому одночасно з усією поверхні заготовки. Завдяки цьому з'явилася можливість створювати інструменти правильних геометричних форм з гладкою поверхнею. Шліфування дозволяла обробляти матеріал будь-якої форми, будови і твердості.
Пристрій для свердління каменю з лучковим приводом і обважнення
На ранніх етапах заготовку, мабуть, просто шліфували об шорсткий камінь. Потім між заготівлею та шліфувальним каменем стали підсипати кварцовий пісок. Це помітно прискорило процес обробки. Нарешті, було освоєно процес мокрого шліфування, коли шліфувальну плиту рясно і часто поливали водою. Таким чином час шліфування навіть дуже твердої заготовки скоротилося до кількох годин (так, за спостереженнями Семенова, на виготовлення шліфованого сокири з нефриту йшло до 25 годин безперервної роботи). Для остаточної обробки і поліровки стародавні майстри в деяких місцях застосовували дуже невеликий пемзовий порошок, який наносили за допомогою шматочка шкіри.
Шліфування і точка кам'яного знаряддя
Мистецтво полірування доходило до такої висоти, що в деяких місцях практикувалося виробництво кам'яних дзеркал, цілком придатних для вживання (на Гаваях такі дзеркала робили з базальту, в доколумбової Мексиці - з обсидіану). Шліфування та полірування з'явилися останніми ланками в довгому ланцюгу історії обробки каменю.
Розпилювання каменю за допомогою різця-скребка
Нові прийоми обробки дозволили людині освоїти більш тверді породи каменю: нефрит, жадеїт, яшму, базальт, діорит і т.д. Ці матеріали були більш зручні для виготовлення інструментів, в яких використовувалася сила удару (наприклад, сокир), ніж крихкий кремінь. До того ж кремінь був абсолютно непридатний для свердління і погано піддавався шліфовці.