十五世紀的(de)機(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)雛形,由于制造(zao)鐘(zhong)表和(he)(he)(he)武器的(de)需要,出現(xian)了鐘(zhong)表匠用的(de)螺(luo)紋(wen)車床(chuang)(chuang)(chuang)和(he)(he)(he)齒輪(lun)加工(gong)機(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang),以及水力驅動的(de)炮(pao)筒鏜床(chuang)(chuang)(chuang)。1501年左右,意(yi)大(da)利人列奧納多·達(da)芬奇(qi)曾繪制過車床(chuang)(chuang)(chuang)、鏜床(chuang)(chuang)(chuang)、螺(luo)紋(wen)加工(gong)機(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)和(he)(he)(he)內圓磨(mo)床(chuang)(chuang)(chuang)的(de)構想草(cao)圖,其中(zhong)已有曲柄(bing)、飛輪(lun)、**和(he)(he)(he)軸承等新機(ji)(ji)(ji)構。中(zhong)國明朝出版(ban)的(de)《天(tian)工(gong)開物》中(zhong)也載有磨(mo)床(chuang)(chuang)(chuang)的(de)結構,用腳踏(ta)的(de)方(fang)法使鐵盤旋轉,加上沙子和(he)(he)(he)水來剖(pou)切玉(yu)石(shi)。
工業革命導致了(le)各種機(ji)(ji)床(chuang)的(de)(de)產生和改(gai)進。十八世(shi)紀的(de)(de)工業革命推動(dong)了(le)機(ji)(ji)床(chuang)的(de)(de)發(fa)展。1774年(nian),英國人威爾金森(全名(ming)約(yue)翰(han)·威爾金森)發(fa)明了(le)較精密(mi)的(de)(de)炮筒鏜(tang)床(chuang)。次(ci)年(nian),他用這臺炮筒鏜(tang)床(chuang)鏜(tang)出的(de)(de)汽缸(gang)(gang),滿(man)足了(le)瓦特蒸汽機(ji)(ji)的(de)(de)要(yao)求。為了(le)鏜(tang)制(zhi)更(geng)大的(de)(de)汽缸(gang)(gang),他又于1775年(nian)制(zhi)造了(le)一臺水輪驅動(dong)的(de)(de)汽缸(gang)(gang)鏜(tang)床(chuang),促進了(le)蒸汽機(ji)(ji)的(de)(de)發(fa)展。從此(ci),機(ji)(ji)床(chuang)開始用蒸汽機(ji)(ji)通(tong)過曲軸驅動(dong)。
1797年(nian),英國人莫茲利(li)(li)創制成的車床(chuang)由絲杠傳動刀架,能實現機(ji)動進給和車削(xue)螺紋,這是機(ji)床(chuang)結(jie)構的一次重大變革(ge)。莫茲利(li)(li)也因此被(bei)稱(cheng)為“英國機(ji)床(chuang)工(gong)業之父”。
19世紀,由于紡織、動(dong)力、交通運輸機(ji)械和軍火(huo)的(de)推動(dong),各種類(lei)型的(de)機(ji)床相繼出(chu)現(xian)。1817年(nian)(nian),英(ying)國人(ren)(ren)羅伯茨創制龍門刨床;1818年(nian)(nian)美(mei)(mei)國人(ren)(ren)惠特尼(全名伊萊(lai)·惠特尼)制成(cheng)臥式銑(xian)床;1876年(nian)(nian),美(mei)(mei)國制成(cheng)外(wai)圓磨床;1835和1897年(nian)(nian)又先后發明滾齒機(ji)和插(cha)齒機(ji)。
工(gong)業技(ji)術發展的(de)(de)中心,從十九世(shi)紀起就(jiu)悄(qiao)悄(qiao)從英國移向(xiang)美國。在把(ba)英國的(de)(de)技(ji)術聲望奪過(guo)去的(de)(de)人中,惠(hui)特(te)尼堪稱佼佼者(zhe)。惠(hui)特(te)尼聰穎過(guo)人,具(ju)有遠見卓(zhuo)識,他研究出了作為大規模(mo)的(de)(de)可(ke)(ke)更換部(bu)件的(de)(de)系(xi)統。至今還(huan)很活躍的(de)(de)惠(hui)特(te)尼工(gong)程(cheng)公司,早在19世(shi)紀四十年代就(jiu)研制成功了一種轉塔式六角車床。這種車床是(shi)隨(sui)著工(gong)件制做的(de)(de)復雜(za)化(hua)和精(jing)細化(hua)而問世(shi)的(de)(de),在這種車床中,裝有一個絞盤,各種需要的(de)(de)刀具(ju)都安裝在絞盤上,這樣,通(tong)過(guo)旋(xuan)轉固定(ding)工(gong)具(ju)的(de)(de)轉塔,就(jiu)可(ke)(ke)以把(ba)工(gong)具(ju)轉到所需的(de)(de)位置上。
隨(sui)著電動機的(de)發明,機床(chuang)開始先采用電動機集中驅動,后又廣泛使用單獨電動機驅動。
二(er)十世紀初,為了加(jia)工精度更(geng)高的工件、夾(jia)具(ju)和(he)螺(luo)紋加(jia)工工具(ju),相繼(ji)創制(zhi)(zhi)出(chu)坐標(biao)鏜床和(he)螺(luo)紋磨床。同(tong)時為了適應汽車和(he)軸承等工業大量的需要,又(you)研制(zhi)(zhi)出(chu)各種自(zi)動機(ji)床、仿(fang)形機(ji)床、組合機(ji)床和(he)自(zi)動線(xian)。
1900年進(jin)入精密(mi)化(hua)(hua)時期。19世(shi)紀(ji)末(mo)到20世(shi)紀(ji)初,單一的(de)(de)車床(chuang)已(yi)逐漸演(yan)化(hua)(hua)出了銑(xian)床(chuang)、刨床(chuang)、磨(mo)床(chuang)、鉆床(chuang)等等,這(zhe)些主要機(ji)床(chuang)已(yi)經基本定型,這(zhe)樣就為20世(shi)紀(ji)前期的(de)(de)精密(mi)機(ji)床(chuang)和機(ji)械化(hua)(hua)和半自動化(hua)(hua)創造了條件。
在20世紀的(de)前20年(nian)內,人們主(zhu)要是(shi)圍繞銑(xian)床(chuang)、磨床(chuang)和流水裝配線展開的(de)。由于汽(qi)車(che)、飛機及(ji)其發(fa)動機的(de)要求,在大批加工(gong)(gong)形狀(zhuang)復雜(za)、高(gao)精(jing)度及(ji)高(gao)光潔度的(de)零件時,迫(po)切需要精(jing)密的(de)、自(zi)動的(de)銑(xian)床(chuang)和磨床(chuang)。由于多(duo)螺旋(xuan)線刀刃銑(xian)刀的(de)問(wen)世,基本上解決了單刃銑(xian)刀所產生(sheng)的(de)振(zhen)動和光潔度不高(gao)而使(shi)銑(xian)床(chuang)得不到發(fa)展的(de)困難,使(shi)銑(xian)床(chuang)成為加工(gong)(gong)復雜(za)零件的(de)重要設備。
被(bei)世人譽為“汽車(che)之(zhi)父(fu)”的(de)(de)福(fu)特提出:汽車(che)應該(gai)是“輕巧的(de)(de)、結(jie)實的(de)(de)、可靠的(de)(de)和(he)便宜(yi)的(de)(de)”。為了實現這一目標,**研(yan)制(zhi)率的(de)(de)磨床(chuang),為此,美國人諾頓于(yu)1900年用金剛(gang)砂和(he)剛(gang)玉石制(zhi)成直徑大而(er)(er)寬(kuan)的(de)(de)砂輪,以及剛(gang)度大而(er)(er)牢(lao)固(gu)的(de)(de)重型磨床(chuang)。磨床(chuang)的(de)(de)發展,使機(ji)械制(zhi)造技術(shu)進入了精(jing)密化的(de)(de)新階(jie)段。
1920年(nian)進(jin)入半自(zi)(zi)動化時期。在(zai)1920年(nian)以(yi)后的30年(nian)中,機械制造(zao)技術進(jin)入了半自(zi)(zi)動化時期,液(ye)壓和電氣(qi)元(yuan)件在(zai)機床(chuang)(chuang)(chuang)和其他(ta)機械上(shang)逐漸了應用(yong)。1938年(nian),液(ye)壓系統和電磁(ci)控制不但促進(jin)了新型銑(xian)床(chuang)(chuang)(chuang)的發明,而且(qie)在(zai)龍門刨(bao)床(chuang)(chuang)(chuang)等機床(chuang)(chuang)(chuang)上(shang)也推廣使用(yong)。30年(nian)代以(yi)后,行程開關——電磁(ci)閥(fa)系統幾乎用(yong)到(dao)各種機床(chuang)(chuang)(chuang)的自(zi)(zi)動控制上(shang)了。
1950年(nian)進入自動化(hua)(hua)時(shi)期。**次**大戰以(yi)后,由于數(shu)控(kong)和群控(kong)機(ji)(ji)床和自動線(xian)的(de)(de)出現,機(ji)(ji)床的(de)(de)發展開始進入了自動化(hua)(hua)時(shi)期。數(shu)控(kong)機(ji)(ji)床是(shi)在電(dian)子計算機(ji)(ji)發明(ming)之后,運用數(shu)字控(kong)制(zhi)原理,將加(jia)工(gong)程序、要求和更換刀具(ju)的(de)(de)操作數(shu)碼和文(wen)字碼作為信息進行存貯(zhu),并按(an)其(qi)發出的(de)(de)指令控(kong)制(zhi)機(ji)(ji)床,按(an)既定的(de)(de)要求進行加(jia)工(gong)的(de)(de)新式機(ji)(ji)床。
****臺(tai)數控(kong)機(ji)床(chuang)(銑床(chuang))誕生(1951年(nian))。數控(kong)機(ji)床(chuang)的方(fang)案,是(shi)美國的帕森斯(si)(全名(ming)約翰·帕森斯(si))在(zai)研制(zhi)檢查(cha)飛機(ji)螺(luo)旋槳葉(xie)剖面(mian)輪廓的板(ban)葉(xie)加(jia)(jia)工(gong)(gong)機(ji)時向美國空軍提出(chu)的。在(zai)麻(ma)省理工(gong)(gong)學院的參(can)加(jia)(jia)和協助下,終于(yu)在(zai)1949年(nian)取得(de)了成(cheng)(cheng)功(gong)。1951年(nian),他們正(zheng)式制(zhi)成(cheng)(cheng)了**臺(tai)電(dian)(dian)子(zi)管(guan)數控(kong)機(ji)床(chuang)樣機(ji),成(cheng)(cheng)功(gong)地解決了多品種小批量的復雜零件加(jia)(jia)工(gong)(gong)的自動化(hua)問題。以后(hou),一(yi)方(fang)面(mian)數控(kong)原理從銑床(chuang)擴展(zhan)到銑鏜床(chuang)、鉆床(chuang)和車床(chuang),另(ling)一(yi)方(fang)面(mian),則從電(dian)(dian)子(zi)管(guan)向晶體管(guan)、集成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)方(fang)向過(guo)渡。1958年(nian),美國研制(zhi)成(cheng)(cheng)能自動更換刀具,以進行多工(gong)(gong)序(xu)加(jia)(jia)工(gong)(gong)的加(jia)(jia)工(gong)(gong)中心。
****條(tiao)數控(kong)(kong)線(xian)(xian)誕生于1968年(nian)。英國的(de)毛林斯(si)機(ji)(ji)械公司(si)(si)研制成了(le)**條(tiao)數控(kong)(kong)機(ji)(ji)床組成的(de)自動(dong)(dong)線(xian)(xian)。不(bu)久,美國通用電(dian)氣公司(si)(si)提出(chu)了(le)“工(gong)(gong)廠自動(dong)(dong)化的(de)先(xian)決條(tiao)件是零件加工(gong)(gong)過(guo)程的(de)數控(kong)(kong)和(he)過(guo)程的(de)程控(kong)(kong)”。于是,到1970年(nian)代中(zhong)期,出(chu)現(xian)了(le)自動(dong)(dong)化車間,自動(dong)(dong)化工(gong)(gong)廠也(ye)已(yi)開始(shi)建造(zao)。1970年(nian)至1974年(nian),由于小(xiao)(xiao)型計算(suan)機(ji)(ji)廣泛應用于機(ji)(ji)床控(kong)(kong)制,出(chu)現(xian)了(le)三次技術(shu)突破。**次是直接數字控(kong)(kong)制器,使一(yi)臺(tai)小(xiao)(xiao)型電(dian)子計算(suan)機(ji)(ji)同時控(kong)(kong)制多臺(tai)機(ji)(ji)床,出(chu)現(xian)了(le)“群控(kong)(kong)”;**次是計算(suan)機(ji)(ji)輔助設計,用一(yi)支光筆進行設計和(he)修改設計及計算(suan)程序;第三次是按(an)加工(gong)(gong)的(de)實際(ji)情況及意外變化反饋并自動(dong)(dong)改變加工(gong)(gong)用量和(he)切削速度,出(chu)現(xian)了(le)自適(shi)控(kong)(kong)制系統的(de)機(ji)(ji)床。
經過100多年(nian)的風(feng)風(feng)雨(yu)雨(yu),機床(chuang)的家(jia)族(zu)已日(ri)漸成熟,成了機械領(ling)域(yu)的“工作(zuo)母機”。
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