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揭秘机床发展史:看机床 发展中值得被记住的珍

作者: 山东三正机床 时间:2017-02-10 来源:未知
摘要:1、机床的发展简史 1.1古代树木机床 公元前 二千多年出现的树木车床是机床最早的雏形。工作时,脚踏绳索下端的套圈,利用树 枝的弹性使工件由绳索带动旋转,手拿贝 壳或石片等作为...

  1、机床的发展简史
  
  1.1古代树木机床
  
  公元前 二千多年出现的树木车床是机床最早的雏形。工作时,脚踏绳索下端的套圈,利用树 枝的弹性使工件由绳索带动旋转,手拿贝 壳或石片等作为刀具,沿板条 移动工具切削工件。中世纪 的弹性杆棒车床运用的仍是这一原理。

  1.2十五世纪的机床雏形
  
  十五世 纪由于制造钟表和武器的需要,出现了 钟表匠用的螺纹车床和齿轮加机,以及水 力驱动的炮筒镗床。1501年左右,意大利人列奥纳多·达芬奇曾绘制过车床、镗床、螺纹加 工机床和内圆磨床的构想草图,其中已有曲柄、飞轮、项尖和轴承等新机构。中国明朝出版的《天工开物》中也载有磨床的结构,用脚踏 的方法使铁盘旋转,加上沙 子和水来剖切玉石。

  1.3工业革 命导致了各种机床的产生和改进
  
  十八世 纪的工业革命推动了机床的发展。1774年,英国人 威尔金森发明了较精密的炮筒镗床。次年,他用这 台炮筒镗床镗出的汽缸,满足了 瓦特蒸汽机的要求。为了镗制更大的汽缸,他又于1775年制造 了一台水轮驱动的汽缸镗床,促进了蒸汽机的发展。从此,机床开 始用蒸汽机通过曲轴驱动。

  1797年,英国人 莫兹利创制成的车床由丝杠传动刀架,能实现 机动进给和车削螺纹,这是机 床结构的一次重大变革。莫兹利也因此被称为“英国机床工业之父”。

  19世纪,由于纺织、动力、交通运 输机械和军火生产的推动,各种类 型的机床相继出现。1817年,英国人 罗伯茨创制龙门刨床;1818年美国 人惠特尼制成卧式铣床;1876年,美国制 成万能外圆磨床;1835和1897年又先 后发明滚齿机和插齿机。

  十九世 纪最优秀的机械技师应数惠特沃斯,他于1834年制成了测长机,该测长 机可以测量出长度误差万分之一英寸左右。这种测 长机的原理和千分尺相同,通过转 动分度板可以进出的螺纹夹持住工件,使用滑 尺读出分度板上的分度。1835年,惠特沃斯在他32岁时发明滚齿机。除此以外,惠特沃 斯还设计了测量圆筒的内圆和外圆的塞规和环规。建议全 部的机床生产业者都采用同一尺寸的标准螺纹。后来,英国的 制定工业标准协会接受了这一建议,从那以后直到今日,这种螺 纹作为标准螺纹被各国所使用。

  工业技术发展的中心,从十九世纪起,就悄悄 从英国移向美国。把英国 的技术声望夺过去的人中,惠特尼堪称佼佼者。惠特尼聪颖过人,具有远见卓识,他率先 研究出了作为大规模生产的可更换部件的系统。至今还 很活跃的惠特尼工程公司,早在19世纪四 十年代就研制成功了一种转塔式六角车床。这种车 床是随着工件制做的复杂化和精细化而问世的,在这种车床中,装有一个绞盘,各种需 要的刀具都安装在绞盘上,这样,通过旋 转固定工具的转塔, 就可以 把工具转到所需的位置上。

  随着电动机的发明,机床开 始先采用电动机集中驱动,后又广 泛使用单独电动机驱动。二十世纪初,为了加 工精度更高的工件、夹具和螺纹加工工具,相继创 制出坐标镗床和螺纹磨床。同时为 了适应汽车和轴承等工业大量生产的需要,又研制 出各种自动机床、仿形机床、组合机 床和自动生产线。   1.41900年进入精密化时期
  
  19世纪末到20世纪初,单一的 车床已逐渐演化出了铣床、刨床、磨床、钻床等等,这些主 要机床已经基本定型,这样就为20世纪前 期的精密机床和生产机械化和半自动化创造了条件。

  在20世纪的前20年内,人们主要是围绕铣床、磨床和 流水装配线展开的。由于汽车、飞机及 其发动机生产的要求,在大批加工形状复杂、高精度 及高光洁度的零件时,迫切需要精密的、自动的铣床和磨床。由于多 螺旋线刀刃铣刀的问世,基本上 解决了单刃铣刀所产生的振动和光洁度不高而使铣床得不到发展的困难,使铣床 成为加工复杂零件的重要设备。

  被世人誉为“汽车之父”的福特,提出:汽车应该是“轻巧的、结实的、可靠的和便宜的”。为了实现这一目标,必须研 制高效率的磨床,为此,美国人诺顿于1900年用金 刚砂和刚玉石制成直径大而宽的砂轮,以及刚 度大而牢固的重型磨床。磨床的发展,使机械 制造技术进入了精密化的新阶段。

  1.51920年进入半自动化时期
  
  在1920年以后的30年中,机械制 造技术进入了半自动化时期,液压和 电器元件在机床和其他机械上逐渐得到了应用。1938年,液压系 统和电磁控制不但促进了新型铣床的发明,而且在 龙门刨床等机床上也推广使用。30年代以后,行程开关——电磁阀 系统几乎用到各种机床的自动控制上了。

  1.61950年进入自动化时期
  
  第二次世界大战以后,由于数 控和群控机床和自动线的出现,机床的 发展开始进入了自动化时期。数控机 床是在电子计算机发明之后,运用数字控制原理,将加工程序、要求和 更换刀具的操作数码和文字码作为信息进行存贮,并按其 发出的指令控制机床,按既定 的要求进行加工的新式机床。

  1.6.1世界第一台数控机床(铣床)诞生(1951年)

  数控机床的方案,是美国 的帕森斯在研制检查飞机螺旋桨叶剖面轮廓的板叶加工机时向美国空军提出的,在麻省 理工学院的参加和协助下,终于在1949年取得了成功。1951年,他们正 式制成了第一台电子管数控机床样机,成功地 解决了多品种小批量的复杂零件加工的自动化问题。以后,一方面 数控原理从铣床扩展到铣镗床、钻床和车床,另一方面,则从电子管向晶体管、集成电路方向过渡。1958年。美国研 制成能自动更换刀具,以进行 多工序加工的加工中心。

  1.6.2世界第 一条数控生产线诞生(1968年)
  
  1968年,英国的 毛林斯机械公司研制成了第一条数控机床组成的自动线,不久,美国通 用电气公司提出了“工厂自 动化的先决条件是零件加工过程的数控和生产过程的程控”,于是,到70年代中期,出现了自动化车间,自动化 工厂也已开始建造。

  1970年至1974年,由于小 型计算机广泛应用于机床控制,出现了三次技术突破。第一次 是直接数字控制器 ,使一台 小型电子计算机同时控制多台机床,出现了“群控”;第二次 是计算机辅助设计,用一支 光笔进行设计和修改设计及计算程序;第三次 是按加工的实际情况及意外变化反馈并自动改变加工用量和切削速度,出现了 自适控制系统的机床。经过100多年的风风雨雨,机床的 家族已日渐成熟,真正成了机械领域的“工作母机”。

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