鏜床

工廠手工業(yè)固然是相對(duì)落后的，但是它卻鍛煉和培養(yǎng)了許許多多的技工，他們雖然不是特地制造機(jī)器的行家里手，但他們卻能制造各種各樣的手工用具，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。

最早的鏜床設(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，可能就是最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)的挪動(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)的鏜床特地用來(lái)對(duì)中空鑄件停止精加工。

為大炮炮筒加工而降生的第一臺(tái)鏜床（威爾金森，1775年）。到了17世紀(jì)，由于軍事上的需求，大炮制造業(yè)的開(kāi)展非常疾速，如何制造出大炮的炮筒成了人們亟需處理的一大難題。世界上第一臺(tái)真正的鏜床是1775年由威爾金森創(chuàng)造的。其實(shí)，確切地說(shuō)，威爾金森的鏜床是一種可以精細(xì)地加工大炮的鉆孔機(jī)，它是一種空心圓筒形鏜桿，兩端都裝置在軸承上。

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，建造了比爾斯頓的第一座煉鐵爐。因而，人稱(chēng)威爾金森為“斯塔福德郡的鐵匠巨匠”。1775年，47歲的威爾金森在他父親的工廠里經(jīng)過(guò)不時(shí)努力，終于制造出了這種能以稀有的精度鉆大炮炮筒的新機(jī)器。有意義的是，1808年威爾金森逝世以后，他就葬在本人設(shè)計(jì)的鑄鐵棺內(nèi)。

鏜床為瓦特的蒸汽機(jī)做出了重要奉獻(xiàn)假如說(shuō)沒(méi)有蒸汽機(jī)的話，當(dāng)時(shí)就不可能呈現(xiàn)第一次工業(yè)反動(dòng)的浪潮。而蒸汽機(jī)本身的開(kāi)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無(wú)視的，由于制造蒸汽機(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外形，而且加工的精度請(qǐng)求又高，沒(méi)有相應(yīng)的技術(shù)設(shè)備是做不到的。比方說(shuō)，制造蒸汽機(jī)的汽缸和活塞，活塞制造過(guò)程中所請(qǐng)求的外徑的精度，能夠從外面邊量尺寸邊停止切削，但要滿足汽缸內(nèi)徑的精度請(qǐng)求，采用普通加工辦法就不容易做到了。

斯密頓是十八世紀(jì)最優(yōu)秀的機(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。在制造蒸汽機(jī)時(shí)，斯密頓最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)艱難的。為此，斯密頓在卡倫鐵工廠制造了一臺(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)軸的前端裝置上刀具，這種刀具能夠在汽缸內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，以此就能夠加工其內(nèi)圓。由于刀具裝置在長(zhǎng)軸的前端，就會(huì)呈現(xiàn)軸的撓度等問(wèn)題，所以，要想加工出真正圓形的汽缸是非常艱難的。為此，斯密頓不得不屢次改動(dòng)汽缸的位置停止加工。

關(guān)于這個(gè)難題，威爾金森于1774年創(chuàng)造的鏜床起了很大的作用。這種鏜床應(yīng)用水輪使資料圓筒旋轉(zhuǎn)，并使其對(duì)準(zhǔn)中心固定的刀具推進(jìn)，由于刀具與資料之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，資料就被鏜出準(zhǔn)確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，誤差不超越六便士硬幣的厚度。用現(xiàn)代技術(shù)權(quán)衡，這是個(gè)很大的誤差，但在當(dāng)時(shí)的條件下，能到達(dá)這個(gè)程度，曾經(jīng)是很不簡(jiǎn)單了。

但是，威爾金森的這項(xiàng)創(chuàng)造沒(méi)有申請(qǐng)專(zhuān)利維護(hù)，人們紛繁仿制它，裝置它。1802年，瓦特也在書(shū)中談到了威爾金森的這項(xiàng)創(chuàng)造，并在他的索霍鐵工廠里停止仿制。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)，能夠在外面一邊量著尺寸，一邊停止切削，但對(duì)汽缸就不那么簡(jiǎn)單了，非用鏜床不可。當(dāng)時(shí)，瓦特就是應(yīng)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。

工作臺(tái)升降式鏜床降生（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良。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。