什么是車床?
車床是一種主要使用車刀來車削旋轉工件的機床。鉆頭、鉸刀、絲錐、螺紋模和滾花也可在車床上進行相應的加工。車床主要用于加工軸、盤、套等具有旋轉表面的工件。它是機械制造和修理車間中使用最廣泛的機床類型。
好吧,科普之后,應該討論“機器之母”這個話題——車床的過去和現在的生活。
車床原型
機床的第一個原型,樹木車床,是由我們的祖先大約2000年前創造的,使它更容易使用工具。在13世紀,機床的原型也在發展,但并非總是能掛在樹上。
這時,有一種“踏板車床”,用一只腳踏板轉動曲軸,帶動飛輪轉動,然后飛輪被驅動到主軸上使其轉動,也叫柔性棒車床。
同時,在中國,明朝出版了一本奇怪的書,叫做《天工開物》,描述了明朝和它之前的王朝的技術,你就會知道“古人的智慧”是什么意思。這本書還描述了磨床的結構,它使用了類似于歐洲中世紀腳操作機的原理。采用腳踏法旋轉金屬板,用砂和水加工玉石。這類似于現代機械加工中的鏜孔,用一個特殊的秤一點一點地磨掉內部的玉石。想想古代的工匠,他們真的是技藝高超的工匠。
機床的誕生
1774年,英國人威爾金森發明了桶形鏜床,這是世界上第一臺真正意義上的鏜床。威爾金森發明的桶形鏜床,最初用于鍛造武器1775年,威爾金森用這臺鏜桶機鏜出的汽缸來重新制造瓦特納的漏缸,以滿足瓦特蒸汽機的要求。為了鏜孔更大的汽缸,他在同年建造了一臺水輪驅動的汽缸鏜床,促進了蒸汽機的發展。
從此,機床開始由蒸汽機通過曲軸驅動。對于機床和蒸汽機來說,互助促進了共同發展,一個蓬勃發展的工業革命時代走到了極致。
現代車床原型的誕生與普及
在這一點上,不得不提到“車床之父”——英國發明家亨利·莫茲萊。他對車床的作用就像瓦特對蒸汽機的作用一樣。1797年,莫茲萊制造了第一臺螺紋切削車床,它有一個螺絲和一個光桿。帶有滑動刀架的現代車床可以車削不同螺距的螺紋。
從那以后,莫茲萊不斷改進車床,1800年,他用實心鑄鐵床身取代了三角鐵桿架,用可互換的齒輪副取代了惰輪,而不是用螺釘來轉動不同螺距的螺紋。這是現代車床的原型,是劃時代的刀架車床,對英國工業革命具有重要意義。
嚴格地說,車床不是莫德雷發明的,他只是在前人的基礎上重新發明了車床,賦予了車床自動切割的能力。但正是莫茲萊的重新發明使車床如此流行,車床才真正誕生。
各類機床的迅速發展
在19世紀,由于各種工業的發展,需要應用不同類型的機床。
1817年,羅伯茨發明了龍門車床;
1818年,來自美國的惠特尼制造了世界上第一臺普通銑床。
為了繼續提高機械化和自動化程度,1845年,惠譽從美國發明了轉塔車床。
1848年,美國引進了旋轉車床。
1873年,來自美國的斯賓塞制造了單軸自動車床,不久就發明了三軸自動車床。
20世紀初,出現了單電機驅動齒輪箱車床。
1900年,美國諾頓用金剛砂和剛玉制造了一個大而寬的砂輪,以及一個堅硬而堅固的重型磨床。磨床的發展使機械制造技術進入了精密化的新階段。
工業革命本身就是一場爆炸性的發展。
在這場大爆炸中,這一時期的機床也在不斷地發展變化,為了提高工業和生產效率,機床也在不斷地改進。這些機床的發明者真是天生一對。隨著高速工具鋼的發明和電動機的應用,機床也從蒸汽動力升級為電動機,這是又一個跨時代的進步。可見,人類經歷了從人力到水力、從蒸汽驅動到電力驅動的數百年發展歷程。
第一次世界大戰后,由于軍需、汽車等機械工業的需要,各種高效率的自動車床和專用車床迅速發展。為了提高小批量工件的生產率,在20世紀40年代末,采用液壓仿形裝置的車床得到了推廣。同時,還開發了多刀具車床。20世紀50年代中期,開發了帶有穿孔卡片、插銷板和刻度盤的程控車床。
數控技術從上世紀60年代開始應用于車床,70年代微處理器直接應用于數控機床,進一步推動了數控機床的普及和快速發展,并持續發展至今。
中國車床:從皮帶車床到五軸車床
由于歷史原因,可以說中國幾乎完全錯過了前三次工業革命。中國車床的真正發展始于中華人民共和國成立后。新中國成立之初,包括機床在內的裝備制造業幾乎是空白。我國第一批機床是在“一窮二白”的條件下,經過工人們的辛勤勞動,順利下線的。
1949年,新中國第一臺車床——六尺皮帶車床終于在沈陽第一機床廠誕生。這批機床的問世和隨后的批量生產,有力地支撐了國家的工業化進程,創造了許多后來的生產奇跡。“一五”期間,國家對部分機械修理廠進行了改造,新建了部分企業,確定了18家重點生產企業。這18家公司是機床行業著名的“十八羅漢”。在蘇聯的技術援助下,“十八羅漢廠”不斷研制新機床。
經過近30年的發展,由于國外技術封鎖和國內的基本條件,我國的數控技術一直沒有得到很好的發展。直到改革開放以后,我國機床行業迎來了發展的春天,機床的種類和型號也逐漸豐富起來。發展至今,什么立式、臥式、多軸、數控車、車銑復合等等……各種類型的車床都發明出來了。
如今,中國已連續8年成為世界最大的機床市場,也是世界上唯一生產各類機床的國家。隨著數控車床的日益發展,數控車床已成為當今行業的發展趨勢。
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