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十(shí)五世紀的機床雛形(xíng),由于制造(zào)鐘表和武(wǔ)器的(de)需要,出現(xiàn)了鐘表匠用(yòng)的螺紋(wén)車床和齒輪加(jiā)工機床(chuáng),以(yǐ)及水(shuǐ)力驅動(dòng)的炮筒(tǒng)镗床(chuáng)。1501年左右,意(yì)大利(lì)人列奧納(nà)多·達芬奇(qí)曾繪制過(guò)車床(chuáng)、镗床(chuáng)、螺紋加工機床和内圓磨床的構想草圖,其中(zhōng)已有曲柄、飛輪、******和軸(zhóu)承等新機(jī)構。中國(guó)明朝出(chū)版的(de)《天工開物》中(zhōng)也載有(yǒu)磨床(chuáng)的結構(gòu),用腳踏的方法使鐵盤(pán)旋轉,加上(shàng)沙子和水(shuǐ)來剖(pōu)切玉(yù)石(shí)。
工業革命導(dǎo)緻了各(gè)種(zhǒng)機床的産(chǎn)生和改進(jìn)。十八世紀的工業革(gé)命推動了(le)機床(chuáng)的發(fā)展。1774年(nián),英國人(rén)威爾(ěr)金森(全名約(yuē)翰·威(wēi)爾金(jīn)森)發明了(le)較精密的(de)炮筒(tǒng)镗床(chuáng)。次年,他用(yòng)這台(tái)炮筒镗床镗出的汽(qì)缸,滿(mǎn)足了瓦(wǎ)特(tè)蒸汽機的(de)要求。為了(le)镗制更大(dà)的汽(qì)缸,他(tā)又(yòu)于1775年制造了一台(tái)水輪(lún)驅動的(de)汽缸镗(táng)床,促(cù)進了蒸汽機的發展(zhǎn)。從此(cǐ),機床(chuáng)開始用蒸汽機(jī)通過曲軸(zhóu)驅動。
1797年(nián),英國人(rén)莫茲(zī)利(lì)創制成(chéng)的(de)車床(chuáng)由絲杠(gàng)傳動刀架,能實(shí)現機動進給和車削螺紋,這是(shì)機床結(jié)構(gòu)的一(yī)次(cì)重(zhòng)大變(biàn)革。莫(mò)茲利也因此(cǐ)被(bèi)稱為(wéi)“英國(guó)機床(chuáng)工業之父(fù)”。
19世紀,由于(yú)紡織(zhī)、動力(lì)、交通運(yùn)輸機械和軍火的推動(dòng),各種(zhǒng)類型(xíng)的機(jī)床相(xiàng)繼(jì)出現。1817年,英國(guó)人(rén)羅伯茨創(chuàng)制(zhì)龍(lóng)門刨床(chuáng);1818年美國人(rén)惠特尼(全名伊萊·惠(huì)特尼)制(zhì)成卧式(shì)銑床;1876年,美(měi)國制(zhì)成外圓磨床;1835和(hé)1897年又(yòu)先(xiān)後發(fā)明(míng)滾齒(chǐ)機和插齒(chǐ)機。
工業技(jì)術發(fā)展的中心(xīn),從十(shí)九世紀起就悄(qiāo)悄從英國移向(xiàng)美國(guó)。在把(bǎ)英國(guó)的技術聲望奪(duó)過去(qù)的人中,惠(huì)特尼堪稱佼佼(jiǎo)者。惠(huì)特尼聰穎過人,具有遠見卓識(shí),他率先研(yán)究出(chū)了作為大(dà)規模(mó)的可(kě)更換(huàn)部件的(de)系統(tǒng)。至今還(hái)很活躍的(de)惠特尼工程公司,早在19世(shì)紀四(sì)十年(nián)代就研制(zhì)成功了一種轉(zhuǎn)塔式六角車床(chuáng)。這種車(chē)床是随(suí)着工(gōng)件制(zhì)做的複(fú)雜(zá)化和精細(xì)化而問世的,在(zài)這種(zhǒng)車床中,裝(zhuāng)有一個絞(jiǎo)盤,各(gè)種需(xū)要的(de)刀具(jù)都(dōu)安(ān)裝在絞盤(pán)上,這(zhè)樣,通過旋(xuán)轉固定工(gōng)具的(de)轉塔(tǎ),就(jiù)可以把(bǎ)工具(jù)轉(zhuǎn)到(dào)所需的(de)位置上。
随着(zhe)電動機的(de)發明,機床(chuáng)開始先采(cǎi)用電動(dòng)機集中驅動(dòng),後又廣泛(fàn)使用單獨(dú)電動(dòng)機驅(qū)動(dòng)。
二十世(shì)紀初(chū),為了加工(gōng)精度更高的工(gōng)件、夾(jiá)具和螺紋加(jiā)工工(gōng)具,相繼(jì)創制出坐标镗床和螺紋磨床。同時(shí)為了适應(yīng)汽車(chē)和軸承等(děng)工業大量(liàng)的需要,又研制出各種自動機床、仿形機(jī)床、組合機(jī)床和自動(dòng)線。
1900年進入(rù)精密化時(shí)期。19世紀末到20世紀初(chū),單(dān)一(yī)的車(chē)床已逐漸演化出了(le)銑(xǐ)床(chuáng)、刨床、磨床、鑽(zuàn)床等等(děng),這些主要機(jī)床(chuáng)已經(jīng)基本(běn)定型(xíng),這樣就(jiù)為20世紀(jì)前期(qī)的(de)精(jīng)密機(jī)床和機械(xiè)化和(hé)半自動化創(chuàng)造(zào)了條(tiáo)件。
在20世紀(jì)的前20年(nián)内,人們主要(yào)是圍(wéi)繞銑(xǐ)床、磨床和流水裝配線展開(kāi)的(de)。由于(yú)汽車(chē)、飛機及其發(fā)動(dòng)機的要求,在大(dà)批加(jiā)工形狀複雜、高(gāo)精度及高光(guāng)潔度的零件時,迫(pò)切需(xū)要(yào)精(jīng)密的(de)、自動(dòng)的銑床和(hé)磨床。由于(yú)多螺旋線刀刃銑刀(dāo)的問(wèn)世(shì),基(jī)本上(shàng)解決了單(dān)刃銑(xǐ)刀所(suǒ)産生的振動和光潔(jié)度不(bú)高而使銑床得不到(dào)發展的困(kùn)難,使銑床(chuáng)成為加工(gōng)複雜零件(jiàn)的(de)重要設備。
被(bèi)世人(rén)譽(yù)為(wéi)“汽車之父”的福特提(tí)出:汽(qì)車(chē)應該是(shì)“輕巧的、結(jié)實的(de)、可(kě)靠的和便宜(yí)的”。為了實現這(zhè)一目标,****研(yán)制率(lǜ)的磨床,為(wéi)此,美(měi)國人諾(nuò)頓于1900年(nián)用金(jīn)剛(gāng)砂(shā)和剛(gāng)玉石(shí)制成直(zhí)徑(jìng)大而(ér)寬的(de)砂輪(lún),以及剛(gāng)度大而牢固的重型磨(mó)床(chuáng)。磨(mó)床的發展(zhǎn),使機(jī)械制造技術進入了精密(mì)化的新(xīn)階(jiē)段。
1920年(nián)進入半自動化(huà)時期。在1920年(nián)以後(hòu)的30年中(zhōng),機械(xiè)制(zhì)造技術進(jìn)入了半自(zì)動(dòng)化時期(qī),液壓(yā)和電(diàn)氣元件在(zài)機床(chuáng)和其(qí)他機(jī)械(xiè)上逐(zhú)漸(jiàn)了應(yīng)用。1938年,液壓(yā)系統和電(diàn)磁控(kòng)制不但促(cù)進了(le)新(xīn)型銑(xǐ)床的發明,而且在(zài)龍門(mén)刨床等(děng)機(jī)床上也推廣使用。30年(nián)代以(yǐ)後,行程開(kāi)關(guān)——電磁閥(fá)系統(tǒng)幾乎用到(dào)各(gè)種機床的自(zì)動控(kòng)制上(shàng)了(le)。
1950年進入(rù)自動化時期。**次(cì)**大戰以後(hòu),由于(yú)數控和群控機床和自動(dòng)線的出現(xiàn),機床的發(fā)展開始進入了自動化(huà)時期。數(shù)控機床(chuáng)是(shì)在電子計算機發明(míng)之後,運(yùn)用數字控制(zhì)原理,将加(jiā)工程序(xù)、要求和(hé)更換刀具的操(cāo)作數碼和(hé)文字碼作為信(xìn)息進(jìn)行存貯,并按其發(fā)出(chū)的指令控(kòng)制機床,按既定(dìng)的要(yào)求進行加工的新式機床。
****台數控機床(銑床)誕生(1951年)。數控(kòng)機床(chuáng)的方案(àn),是美國的帕(pà)森斯(sī)(全名約翰(hàn)·帕森斯)在(zài)研制(zhì)檢查(chá)飛機螺(luó)旋槳葉(yè)剖面輪廓(kuò)的闆葉加(jiā)工機(jī)時向(xiàng)美國空(kōng)軍提出(chū)的。在(zài)麻省理工(gōng)學院(yuàn)的參(cān)加和協助(zhù)下,終于在(zài)1949年取(qǔ)得了成功(gōng)。1951年,他們(men)正式制(zhì)成了**台電(diàn)子管(guǎn)數(shù)控(kòng)機床樣機(jī),成功地解決了多品種小(xiǎo)批量(liàng)的複雜(zá)零件加工的(de)自動(dòng)化問(wèn)題。以後,一方面數控原理從銑(xǐ)床擴展到(dào)銑镗(táng)床、鑽(zuàn)床(chuáng)和車床(chuáng),另一(yī)方面(miàn),則從電子管向晶體(tǐ)管、集成電路方(fāng)向過渡。1958年,美國(guó)研制成能自動(dòng)更換(huàn)刀具,以進行多工序加工(gōng)的加(jiā)工中心(xīn)。
****條(tiáo)數控線誕生于1968年。英國的(de)毛林(lín)斯機械公司研(yán)制成(chéng)了**條數控(kòng)機床組(zǔ)成的自(zì)動線(xiàn)。不(bú)久(jiǔ),美國(guó)通用電氣(qì)公司(sī)提出了“工廠自(zì)動化的先決條(tiáo)件是(shì)零(líng)件加工(gōng)過程的數控和(hé)過程(chéng)的(de)程控”。于(yú)是,到1970年代中期(qī),出現了自動化(huà)車間,自動化工廠也已開始建(jiàn)造。1970年至1974年(nián),由于(yú)小型計算機廣(guǎng)泛應用于(yú)機床(chuáng)控制,出現了三(sān)次技(jì)術突(tū)破。**次(cì)是直(zhí)接數字控(kòng)制器,使一(yī)台小型電(diàn)子(zǐ)計算機(jī)同時控(kòng)制多(duō)台機床,出現了“群(qún)控”;**次是計算機輔助(zhù)設(shè)計,用一(yī)支光(guāng)筆進(jìn)行設(shè)計和修改(gǎi)設計及計(jì)算程(chéng)序;第(dì)三次是(shì)按加工(gōng)的實(shí)際情況及(jí)意外(wài)變化反饋(kuì)并自動(dòng)改(gǎi)變加(jiā)工用量和切削(xuē)速度,出(chū)現(xiàn)了自(zì)适控(kòng)制系(xì)統的(de)機床(chuáng)。
經過100多年的風風雨雨,機(jī)床的家(jiā)族(zú)已日漸成(chéng)熟,成了機(jī)械領域的“工作母機”。