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从原始到数控,车床的发展历史

发布日期:2021-02-18 10:51:03浏览次数:53

什么是车床?

车床是一种主要使用车刀来车削旋转工件的机床。钻头、铰刀、丝锥、螺纹模和滚花也可在车床上进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套等具有旋转表面的工件。它是机械制造和修理车间中使用最广泛的机床类型。

好吧,科普之后,应该讨论“机器之母”这个话题——车床的过去和现在的生活。

车床原型

机床的第一个原型,树木车床,是由我们的祖先大约2000年前创造的,使它更容易使用工具。在13世纪,机床的原型也在发展,但并非总是能挂在树上。

这时,有一种“踏板车床”,用一只脚踏板转动曲轴,带动飞轮转动,然后飞轮被驱动到主轴上使其转动,也叫柔性棒车床。

同时,在中国,明朝出版了一本奇怪的书,叫做《天工开物》,描述了明朝和它之前的王朝的技术,你就会知道“古人的智慧”是什么意思。这本书还描述了磨床的结构,它使用了类似于欧洲中世纪脚操作机的原理。采用脚踏法旋转金属板,用砂和水加工玉石。这类似于现代机械加工中的镗孔,用一个特殊的秤一点一点地磨掉内部的玉石。想想古代的工匠,他们真的是技艺高超的工匠。

机床的诞生

1774年,英国人威尔金森发明了桶形镗床,这是世界上第一台真正意义上的镗床。威尔金森发明的桶形镗床,最初用于锻造武器1775年,威尔金森用这台镗桶机镗出的汽缸来重新制造瓦特纳的漏缸,以满足瓦特蒸汽机的要求。为了镗孔更大的汽缸,他在同年建造了一台水轮驱动的汽缸镗床,促进了蒸汽机的发展。

从此,机床开始由蒸汽机通过曲轴驱动。对于机床和蒸汽机来说,互助促进了共同发展,一个蓬勃发展的工业革命时代走到了极致。

现代车床原型的诞生与普及

在这一点上,不得不提到“车床之父”——英国发明家亨利·莫兹莱。他对车床的作用就像瓦特对蒸汽机的作用一样。1797年,莫兹莱制造了第一台螺纹切削车床,它有一个螺丝和一个光杆。带有滑动刀架的现代车床可以车削不同螺距的螺纹。

从那以后,莫兹莱不断改进车床,1800年,他用实心铸铁床身取代了三角铁杆架,用可互换的齿轮副取代了惰轮,而不是用螺钉来转动不同螺距的螺纹。这是现代车床的原型,是划时代的刀架车床,对英国工业革命具有重要意义。

严格地说,车床不是莫德雷发明的,他只是在前人的基础上重新发明了车床,赋予了车床自动切割的能力。但正是莫兹莱的重新发明使车床如此流行,车床才真正诞生。

各类机床的迅速发展

19世纪,由于各种工业的发展,需要应用不同类型的机床。

1817年,罗伯茨发明了龙门车床;

1818年,来自美国的惠特尼制造了世界上第一台普通铣床。

为了继续提高机械化和自动化程度,1845年,惠誉从美国发明了转塔车床。

1848年,美国引进了旋转车床。

1873年,来自美国的斯宾塞制造了单轴自动车床,不久就发明了三轴自动车床。

20世纪初,出现了单电机驱动齿轮箱车床。

1900年,美国诺顿用金刚砂和刚玉制造了一个大而宽的砂轮,以及一个坚硬而坚固的重型磨床。磨床的发展使机械制造技术进入了精密化的新阶段。

工业革命本身就是一场爆炸性的发展。

在这场大爆炸中,这一时期的机床也在不断地发展变化,为了提高工业和生产效率,机床也在不断地改进。这些机床的发明者真是天生一对。随着高速工具钢的发明和电动机的应用,机床也从蒸汽动力升级为电动机,这是又一个跨时代的进步。可见,人类经历了从人力到水力、从蒸汽驱动到电力驱动的数百年发展历程。

第一次世界大战后,由于军需、汽车等机械工业的需要,各种高效率的自动车床和专用车床迅速发展。为了提高小批量工件的生产率,在20世纪40年代末,采用液压仿形装置的车床得到了推广。同时,还开发了多刀具车床。20世纪50年代中期,开发了带有穿孔卡片、插销板和刻度盘的程控车床。

数控技术从上世纪60年代开始应用于车床,70年代微处理器直接应用于数控机床,进一步推动了数控机床的普及和快速发展,并持续发展至今。

中国车床:从皮带车床到五轴车床

由于历史原因,可以说中国几乎完全错过了前三次工业革命。中国车床的真正发展始于中华人民共和国成立后。新中国成立之初,包括机床在内的装备制造业几乎是空白。我国第一批机床是在一穷二白”的条件下,经过工人们的辛勤劳动,顺利下线的。

1949年,新中国第一台车床——六尺皮带车床终于在沈阳第一机床厂诞生。这批机床的问世和随后的批量生产,有力地支撑了国家的工业化进程,创造了许多后来的生产奇迹。“一五”期间,国家对部分机械修理厂进行了改造,新建了部分企业,确定了18家重点生产企业。这18家公司是机床行业著名的“十八罗汉”。在苏联的技术援助下,“十八罗汉厂”不断研制新机床。

经过近30年的发展,由于国外技术封锁和国内的基本条件,我国的数控技术一直没有得到很好的发展。直到改革开放以后,我国机床行业迎来了发展的春天,机床的种类和型号也逐渐丰富起来。发展至今,什么立式、卧式、多轴、数控车、车铣复合等等……各种类型的车床都发明出来了。

 

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如今,中国已连续8年成为世界最大的机床市场,也是世界上唯一生产各类机床的国家。随着数控车床的日益发展,数控车床已成为当今行业的发展趋势。