【機(jī)床商務(wù)網(wǎng)欄目 本站速遞】機(jī)床工具工業(yè)是公認(rèn)的基礎(chǔ)裝備制造業(yè)，是戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的脊柱產(chǎn)業(yè)。建國(guó)60年來(lái)，在黨和的關(guān)懷下，中國(guó)機(jī)床工具行業(yè)歷經(jīng)幾代人的拼搏，從無(wú)到有、從有到大，發(fā)生了天翻地覆的變化，如今發(fā)展成為產(chǎn)品布局合理、門(mén)類(lèi)齊全、具有較大經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)業(yè)。根據(jù)我國(guó)機(jī)床型號(hào)編制方法，可將機(jī)床分為11大類(lèi)：車(chē)床，鉆床，鏜床，磨床，齒輪加工機(jī)，螺紋加工機(jī)床，銑床，刨插床，拉床，鋸床和其他機(jī)床。在每一類(lèi)機(jī)床中，又按工藝范圍，布局型式和結(jié)構(gòu)性能分為若干組，每一組又分為若干個(gè)系列。但是小編相信大多數(shù)人都不可能了解所有機(jī)床的發(fā)展史，今天就讓小編就跟大家先來(lái)聊一下車(chē)床和鏜床的歷史故事。
 

　　車(chē)床
 

　　車(chē)床是主要用車(chē)刀對(duì)旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車(chē)削加工的機(jī)床。在車(chē)床上還可用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進(jìn)行相應(yīng)的加工。車(chē)床主要用于加工軸、盤(pán)、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件，是機(jī)械制造和修配工廠中使用廣的一類(lèi)機(jī)床。
 

　　1、古代滑輪、弓形桿的“弓車(chē)床”。早在古埃及時(shí)代，人們已經(jīng)發(fā)明了將木材繞著它的中心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)用刀具進(jìn)行車(chē)削的技術(shù)。起初，人們是用兩根立木作為支架，架起要車(chē)削的木材，利用樹(shù)枝的彈力把繩索卷到木材上，靠手拉或腳踏拉動(dòng)繩子轉(zhuǎn)動(dòng)木材，并手持刀具而進(jìn)行切削。
 

　　這種古老的方法逐漸演化，發(fā)展成了在滑輪上繞二三圈繩子，繩子架在彎成弓形的彈性桿上，來(lái)回推拉弓使加工物體旋轉(zhuǎn)從而進(jìn)行車(chē)削，這便是“弓車(chē)床”。
 

　　2、中世紀(jì)曲軸、飛輪傳動(dòng)的“腳踏車(chē)床”。到了中世紀(jì)，有人設(shè)計(jì)出了用腳踏板旋轉(zhuǎn)曲軸并帶動(dòng)飛輪，再傳動(dòng)到主軸使其旋轉(zhuǎn)的“腳踏車(chē)床”。16世紀(jì)中葉，法國(guó)有一個(gè)叫貝松的設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)了一種用螺絲杠使刀具滑動(dòng)的車(chē)螺絲用的車(chē)床，可惜的是，這種車(chē)床并沒(méi)有推廣使用。
 

　　3、十八世紀(jì)誕生了床頭箱、卡盤(pán)。到了18世紀(jì)，又有人設(shè)計(jì)了一種用腳踏板和連桿旋轉(zhuǎn)曲軸，可以把轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能貯存在飛輪上的車(chē)床上，并從直接旋轉(zhuǎn)工件發(fā)展到了旋轉(zhuǎn)床頭箱，床頭箱是一個(gè)用于夾持工件的卡盤(pán)。
 

　　4、1797年英國(guó)人莫茲利發(fā)明了劃時(shí)代的刀架車(chē)床，這種車(chē)床帶有精密的導(dǎo)螺桿和可互換的齒輪。
 

　　莫茲利生于1771年，18歲的時(shí)候，他是發(fā)明家布拉默的得力助手。據(jù)說(shuō)，布拉默原先一直是干農(nóng)活的，16歲那年因一次事故致使右踝傷殘，才不得不改行從事機(jī)動(dòng)性不強(qiáng)的木工活。他的項(xiàng)發(fā)明便是1778年的抽水馬桶，莫茲利開(kāi)始一直幫助布拉默設(shè)計(jì)水壓機(jī)和其他機(jī)械，直到26歲才離開(kāi)布拉默，因?yàn)椴祭直┑鼐芙^了莫利茲提出的把工資增加到每周30先令以上的請(qǐng)求。
 

　　就在莫茲利離開(kāi)布拉默的那一年，他制成了臺(tái)螺紋車(chē)床，這是一臺(tái)全金屬的車(chē)床，能夠沿著兩根平行導(dǎo)軌移動(dòng)的刀具座和尾座。導(dǎo)軌的導(dǎo)向面是三角形的，在主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)絲杠使刀具架橫向移動(dòng)。這是近代車(chē)床所具有的主要機(jī)構(gòu)，用這種車(chē)床可以車(chē)制任意節(jié)距的精密金屬螺絲。
 

　　3年以后，莫茲利在他自己的車(chē)間里制造了一臺(tái)更加完善的車(chē)床，上面的齒輪可以互相更換，可改變進(jìn)給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國(guó)人羅伯茨采用了四級(jí)帶輪和背輪機(jī)構(gòu)來(lái)改變主軸轉(zhuǎn)速。不久，更大型的車(chē)床也問(wèn)世了，為蒸汽機(jī)和其他機(jī)械的發(fā)明立下了汗馬功勞。
 

　　5、各種專(zhuān)用車(chē)床的誕生為了提高機(jī)械化自動(dòng)化程度，1845年，美國(guó)的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔車(chē)床；1848年，美國(guó)又出現(xiàn)回輪車(chē)床；1873年，美國(guó)的斯潘塞制成一臺(tái)單軸自動(dòng)車(chē)床，不久他又制成三軸自動(dòng)車(chē)床；20世紀(jì)初出現(xiàn)了由單獨(dú)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的帶有齒輪變速箱的車(chē)床。由于高速工具鋼的發(fā)明和電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用，車(chē)床不斷完善，終于達(dá)到了高速度和高精度的現(xiàn)代水平。
 

　　次世界大戰(zhàn)后，由于軍火、汽車(chē)和其他機(jī)械工業(yè)的需要，各種自動(dòng)車(chē)床和專(zhuān)門(mén)化車(chē)床迅速發(fā)展。為了提高小批量工件的生產(chǎn)率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車(chē)床得到推廣，與此同時(shí)，多刀車(chē)床也得到發(fā)展。50年代中，發(fā)展了帶穿孔卡、插銷(xiāo)板和撥碼盤(pán)等的程序控制車(chē)床。數(shù)控技術(shù)于60年代開(kāi)始用于車(chē)床，70年代后得到迅速發(fā)展。
 

　　6、車(chē)床依用途和功能區(qū)分為多種類(lèi)型。
 

　　普通車(chē)床的加工對(duì)象廣，主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的調(diào)整范圍大，能加工工件的內(nèi)外表面、端面和內(nèi)外螺紋。這種車(chē)床主要由工人手工操作，生產(chǎn)效率低，適用于單件、小批生產(chǎn)和修配車(chē)間。
 

　　轉(zhuǎn)塔車(chē)床和回轉(zhuǎn)車(chē)床具有能裝多把刀具的轉(zhuǎn)塔刀架或回輪刀架，能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序，適用于成批生產(chǎn)。
 

　　自動(dòng)車(chē)床能按一定程序自動(dòng)完成中小型工件的多工序加工，能自動(dòng)上下料，重復(fù)加工一批同樣的工件，適用于大批、大量生產(chǎn)。
 

　　多刀半自動(dòng)車(chē)床有單軸、多軸、臥式和立式之分。單軸臥式的布局形式與普通車(chē)床相似，但兩組刀架分別裝在主軸的前后或上下，用于加工盤(pán)、環(huán)和軸類(lèi)工件，其生產(chǎn)率比普通車(chē)床提高3～5倍。
 

　　仿形車(chē)床能仿照樣板或樣件的形狀尺寸，自動(dòng)完成工件的加工循環(huán)，適用于形狀較復(fù)雜的工件的小批和成批生產(chǎn)，生產(chǎn)率比普通車(chē)床高10～15倍。有多刀架、多軸、卡盤(pán)式、立式等類(lèi)型。
 

　　立式車(chē)床的主軸垂直于水平面，工件裝夾在水平的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，刀架在橫梁或立柱上移動(dòng)。適用于加工較大、較重、難于在普通車(chē)床上安裝的工件，一般分為單柱和雙柱兩大類(lèi)。
 

　　鏟齒車(chē)床在車(chē)削的同時(shí)，刀架周期地作徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，用于鏟車(chē)銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件，由單獨(dú)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的小砂輪鏟磨齒面。
 

　　專(zhuān)門(mén)車(chē)床是用于加工某類(lèi)工件的特定表面的車(chē)床，如曲軸車(chē)床、凸輪軸車(chē)床、車(chē)輪車(chē)床、車(chē)軸車(chē)床、軋輥車(chē)床和鋼錠車(chē)床等。
 

　　聯(lián)合車(chē)床主要用于車(chē)削加工，但附加一些特殊部件和附件后，還可進(jìn)行鏜、銑、鉆、插、磨等加工，具有“一機(jī)多能”的特點(diǎn)，適用于工程車(chē)、船舶或移動(dòng)修理站上的修配工作。
 

　　鏜床
 

　　工場(chǎng)手工業(yè)雖然是相對(duì)落后的，但是它卻訓(xùn)練和造就了許許多多的技工，他們盡管不是專(zhuān)門(mén)制造機(jī)器的行家里手，但他們卻能制造各種各樣的手工器具，例如刀、鋸、針、鉆、錐、磨以及軸類(lèi)、套類(lèi)、齒輪類(lèi)、床架類(lèi)等等，其實(shí)機(jī)器就是由這些零部件組裝而成的。
 

　　1、早的鏜床設(shè)計(jì)者——達(dá)·芬奇鏜床被稱(chēng)為“機(jī)械之母”。說(shuō)起鏜床，還先得說(shuō)說(shuō)達(dá)·芬奇。這位傳奇式的人物，可能就是早用于金屬加工的鏜床的設(shè)計(jì)者。他設(shè)計(jì)的鏜床是以水力或腳踏板作為動(dòng)力，鏜削的工具緊貼著工件旋轉(zhuǎn)，工件則固定在用起重機(jī)帶動(dòng)的移動(dòng)臺(tái)上。1540年，另一位畫(huà)家畫(huà)了一幅《火工術(shù)》的畫(huà)，也有同樣的鏜床圖，那時(shí)的鏜床專(zhuān)門(mén)用來(lái)對(duì)中空鑄件進(jìn)行精加工。
 

　　2、為大炮炮筒加工而誕生的臺(tái)鏜床(威爾金森，1775年)。到了17世紀(jì)，由于軍事上的需要，大炮制造業(yè)的發(fā)展十分迅速，如何制造出大炮的炮筒成了人們亟需解決的一大難題。
 

　　世界上臺(tái)真正的鏜床是1775年由威爾金森發(fā)明的。其實(shí)，確切地說(shuō)，威爾金森的鏜床是一種能夠精密地加工大炮的鉆孔機(jī)，它是一種空心圓筒形鏜桿，兩端都安裝在軸承上。
 

　　1728年，威爾金森出生在美國(guó)，在他20歲時(shí)，遷到斯塔福德郡，建造了比爾斯頓的座煉鐵爐。因此，人稱(chēng)威爾金森為“斯塔福德郡的鐵匠大師”。1775年，47歲的威爾金森在他父親的工廠里經(jīng)過(guò)不斷努力，終于制造出了這種能以罕見(jiàn)的精度鉆大炮炮筒的新機(jī)器。有意思的是，1808年威爾金森去世以后，他就葬在自己設(shè)計(jì)的鑄鐵棺內(nèi)。
 

　　3、鏜床為瓦特的蒸汽機(jī)做出了重要貢獻(xiàn)。如果說(shuō)沒(méi)有蒸汽機(jī)的話(huà)，當(dāng)時(shí)就不可能出現(xiàn)次工業(yè)革命的浪潮。而蒸汽機(jī)自身的發(fā)展和應(yīng)用，除了必要的社會(huì)機(jī)遇之外，技術(shù)上的一些前提條件也是不可忽視的，因?yàn)橹圃煺羝麢C(jī)的零部件，遠(yuǎn)不像木匠削木頭那么容易，要把金屬制成一些特殊形狀，而且加工的精度要求又高，沒(méi)有相應(yīng)的技術(shù)設(shè)備是做不到的。比如說(shuō)，制造蒸汽機(jī)的汽缸和活塞，活塞制造過(guò)程中所要求的外徑的精度，可以從外面邊量尺寸邊進(jìn)行切削，但要滿(mǎn)足汽缸內(nèi)徑的精度要求，采用一般加工方法就不容易做到了。
 

　　斯密頓是十八世紀(jì)的機(jī)械技師。斯密頓設(shè)計(jì)的水車(chē)、風(fēng)車(chē)設(shè)備達(dá)43件之多。在制作蒸汽機(jī)時(shí)，斯密頓感棘手的是加工汽缸。要想將一個(gè)大型的汽缸內(nèi)圓加工成圓形，是相當(dāng)困難的。為此，斯密頓在卡倫鐵工廠制作了一臺(tái)切削汽缸內(nèi)圓用的特殊機(jī)床。用水車(chē)作動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的這種鏜床，在其長(zhǎng)軸的前端安裝上刀具，這種刀具可以在汽缸內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，以此就可以加工其內(nèi)圓。由于刀具安裝在長(zhǎng)軸的前端，就會(huì)出現(xiàn)軸的撓度等問(wèn)題，所以，要想加工出真正圓形的汽缸是十分困難的。為此，斯密頓不得不多次改變汽缸的位置進(jìn)行加工。
 

　　對(duì)于這個(gè)難題，威爾金森于1774年發(fā)明的鏜床起了很大的作用。這種鏜床利用水輪使材料圓筒旋轉(zhuǎn)，并使其對(duì)準(zhǔn)中心固定的刀具推進(jìn)，由于刀具與材料之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，材料就被鏜出度很高的圓柱形孔洞。當(dāng)時(shí)、用鏜床做出直徑為72英寸的汽缸，誤差不超過(guò)六便士硬幣的厚度。用現(xiàn)代技術(shù)衡量，這是個(gè)很大的誤差，但在當(dāng)時(shí)的條件下，能達(dá)到這個(gè)水平，已經(jīng)是很不簡(jiǎn)單了。
 

　　但是，威爾金森的這項(xiàng)發(fā)明沒(méi)有申請(qǐng)保護(hù)，人們紛紛仿造它，安裝它。1802年，瓦特也在書(shū)中談到了威爾金森的這項(xiàng)發(fā)明，并在他的索霍鐵工廠里進(jìn)行仿制。以后，瓦特在制造蒸汽機(jī)的汽缸和活塞時(shí)，也應(yīng)用了威爾金森這架神奇的機(jī)器。原來(lái)，對(duì)活塞來(lái)說(shuō)，可以在外面一邊量著尺寸，一邊進(jìn)行切削，但對(duì)汽缸就不那么簡(jiǎn)單了，非用鏜床不可。當(dāng)時(shí)，瓦特就是利用水輪使金屬圓筒旋轉(zhuǎn)，讓中心固定的刀具向前推進(jìn)，用以切削圓筒內(nèi)部，結(jié)果，直徑75英寸的汽缸，誤差還不到一個(gè)硬幣的厚度，這在當(dāng)對(duì)是很先進(jìn)的了。
 

　　4、工作臺(tái)升降式鏜床誕生(赫頓，1885年)在以后的幾十年間，人們對(duì)威爾金森的鏜床作了許多改進(jìn)。1885年，英國(guó)的赫頓制造了工作臺(tái)升降式鏜床，這已成為了現(xiàn)代鏜床的雛型。
 

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